Задание, страница 208 - гдз по физике 7 класс учебник Закирова, Аширов

Задание

Поясните метод определения центра масс фигуры, изображенной на рис. 196. Какое действие необходимо еще выполнить, чтобы определить положение центра масс?

Рис. 196. На пересечении линий AB и CD находится центр масс тела

Поясните метод определения центра масс фигуры, изображенной на рис. 196.

На рисунке продемонстрирован метод декомпозиции (или метод разбиения) для нахождения центра масс сложной фигуры. Суть этого метода в том, чтобы мысленно разделить сложную фигуру на несколько простых частей, положение центров масс которых легко определить. В данном случае однородная L-образная пластина разбивается на прямоугольники. Центр масс любого однородного прямоугольника находится в точке пересечения его диагоналей.

На рисунке показаны два различных способа такого разбиения:

1. Слева фигура разделена на два прямоугольника. Точка А является центром масс первого (вертикального) прямоугольника, а точка B — центром масс второго (горизонтального). Общий центр масс всей фигуры обязательно должен лежать на линии, соединяющей точки А и B.

2. Справа та же самая фигура разделена по-другому — на квадрат (с центром масс в точке С) и прямоугольник (с центром масс в точке D). Аналогично, общий центр масс всей фигуры должен лежать и на линии, соединяющей точки С и D.

Таким образом, этот метод позволяет найти две разные линии (AB и CD), на каждой из которых гарантированно находится искомый центр масс.

Ответ: Метод заключается в разбиении сложной фигуры на простые части (в данном случае — прямоугольники) двумя разными способами, нахождении центров масс этих частей для каждого разбиения и проведении линий (AB и CD), соединяющих эти центры масс. Общий центр масс будет лежать на каждой из этих линий.

Какое действие необходимо еще выполнить, чтобы определить положение центра масс?

Из предыдущего объяснения следует, что центр масс всей фигуры должен одновременно принадлежать как линии AB, так и линии CD. Единственная точка в плоскости, которая удовлетворяет этому условию, — это точка пересечения данных линий.

Следовательно, чтобы точно определить положение центра масс, необходимо выполнить последнее действие: найти точку пересечения построенных линий AB и CD. Эта точка и будет искомым центром масс, как и отмечено в подписи к рисунку 196.

Ответ: Необходимо найти точку пересечения линий AB и CD.