Номер 2, страница 49 - гдз по физике 9 класс тетрадь-тренажёр Артеменков, Белага

III. Основы статики. Смотрим и думаем - номер 2, страница 49.

Условие.

2. На рисунке изображена игрушка орёл, которая может находиться в состоянии устойчивого равновесия, опираясь только кончиком клюва на вершину пирамиды. Объясните, почему так происходит.

Решение.

Решение

Для того чтобы тело, имеющее точку опоры, находилось в состоянии устойчивого равновесия, его центр тяжести должен быть расположен ниже точки опоры. Если это условие выполняется, то при любом малом отклонении тела от положения равновесия его центр тяжести будет подниматься, и возникнет момент силы тяжести, который будет стремиться вернуть тело в исходное положение.

Игрушка «орёл» сконструирована специальным образом. Её крылья, вынесенные вперед, имеют на концах утяжелители. За счет такого распределения массы общий центр тяжести всей игрушки оказывается расположенным ниже точки опоры — кончика клюва.

Когда игрушку отклоняют от положения равновесия, её центр тяжести поднимается. Сила тяжести, приложенная к центру тяжести, создает вращающий момент относительно точки опоры (клюва), который возвращает игрушку в первоначальное положение, где её потенциальная энергия минимальна. Именно поэтому игрушка может устойчиво балансировать, опираясь лишь на кончик клюва.

Ответ: Устойчивое равновесие игрушки объясняется тем, что её центр тяжести расположен ниже точки опоры (кончика клюва). При любом отклонении от положения равновесия возникает возвращающий момент силы тяжести, который восстанавливает исходное положение.