Номер 5, страница 310 - гдз по физике 9 класс учебник Громов, Родина

Лабораторные работы - номер 5, страница 310.

Условие.

Лабораторная работа 5

НАХОЖДЕНИЕ ЦЕНТРА ТЯЖЕСТИ ПЛОСКОЙ ПЛАСТИНЫ

Цель работы: найти центр тяжести плоской пластины.

Оборудование: плоская картонная фигура произвольной формы, штатив с лапкой и муфтой, пробка, булавка (одностержневая), линейка, отвес (грузик на нити).

Указания к выполнению работы

1. Зажмите пробку в лапке штатива.

2. Проделайте по краям картонной пластины три отверстия.

3. Вставив булавку в одно из отверстий, подвесьте пластину к пробке, закреплённой в лапке штатива (рис. Л4).

Рис. Л4

4. К той же булавке прикрепите отвес.

5. С помощью карандаша отметьте на нижнем и верхнем краях пластины точки, лежащие на линии отвеса.

6. Сняв пластину, проведите через отмеченные точки прямую линию.

7. Повторите опыт, используя два других отверстия в пластине.

8. Получив точку пересечения трёх линий, убедитесь, что она является центром тяжести данной фигуры. Для этого, расположив пластину в горизонтальной плоскости, поместите её центр тяжести на остриё заточенного карандаша.

9. Сделайте вывод, ответив на вопросы:

1) Каким способом вы определили центр тяжести пластины?

2) Как вы убедились, что найденная вами точка и есть центр тяжести плоской пластины?

Решение.

1) Каким способом вы определили центр тяжести пластины?

Центр тяжести плоской пластины был определён экспериментально с использованием отвеса. Пластина последовательно подвешивалась за три разных отверстия, сделанных по её краям. В каждом положении равновесия на пластине проводили прямую линию, совпадающую с направлением нити отвеса. Точка, в которой пересеклись все три проведённые линии, и является центром тяжести пластины. Этот метод основан на том свойстве, что при свободном подвешивании тела его центр тяжести всегда располагается на вертикальной прямой, проходящей через точку подвеса.

Ответ: Центр тяжести был найден как точка пересечения трёх прямых, проведённых на пластине вдоль нити отвеса при подвешивании её за три различные точки.

2) Как вы убедились, что найденная вами точка и есть центр тяжести плоской пластины?

Для того чтобы убедиться, что найденная точка действительно является центром тяжести, был проведён контрольный эксперимент. Пластину расположили в горизонтальной плоскости, оперев её найденной точкой на остриё заточенного карандаша. Пластина при этом осталась в состоянии устойчивого равновесия и не упала. Это подтверждает, что найденная точка является центром тяжести, так как центр тяжести — это точка, приложив к которой поддерживающую силу, равную силе тяжести и направленную в противоположную сторону, можно удержать тело в равновесии.

Ответ: Мы убедились в этом, сбалансировав пластину на острие карандаша в найденной точке. Пластина осталась в горизонтальном положении, что подтверждает правильность определения центра тяжести.