Ответьте на вопросы, страница 208 - гдз по физике 7 класс учебник Закирова, Аширов

Ответьте на вопрос

Назовите виды равновесия бруска в трех положениях, изображенных на рис. 195.

Рис. 195. Тело не опрокидывается, если вертикаль, проведенная из центра тяжести, пронизывает опору

Положение при $ \alpha < \alpha_0 $: В этом положении вертикальная линия, проведенная из центра тяжести бруска (обозначенного красной точкой), проходит внутри площади опоры. Если брусок, находящийся в таком положении, отпустить, то возникающий момент силы тяжести вернет его в положение с минимальной потенциальной энергией (в данном случае, в положение с меньшим углом наклона $ \alpha $). Такое равновесие, при котором тело после малого смещения возвращается в исходное положение, называется устойчивым.

Ответ: устойчивое равновесие.

Положение при $ \alpha = \alpha_0 $: В этом положении вертикальная линия из центра тяжести проходит точно через край опоры (точку вращения). В этом случае плечо силы тяжести равно нулю, и, следовательно, момент силы тяжести также равен нулю. Тело находится в состоянии равновесия. Однако это равновесие крайне чувствительно к малейшим возмущениям. При увеличении угла брусок опрокинется, а при уменьшении — вернется в более устойчивое положение. Такое равновесие, при котором тело после малого смещения не возвращается в исходное положение, называется неустойчивым.

Ответ: неустойчивое равновесие.

Положение при $ \alpha > \alpha_0 $: В этом положении вертикальная линия из центра тяжести выходит за пределы площади опоры. Сила тяжести создает опрокидывающий момент, который не уравновешен никакими другими силами. В результате на брусок действует ненулевой суммарный момент сил, что приводит к его вращательному ускорению и последующему падению. Тело, на которое действует результирующий момент силы, не находится в состоянии равновесия.

Ответ: брусок не находится в состоянии равновесия.