Номер 5, страница 110 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

Ответь на вопросы. § 22. Условия равновесия тел. Центр тяжести тела. Глава 1. Законы движения и взаимодействия тел - номер 5, страница 110.

5. Сформулируйте условие равновесия твёрдого тела с закреплённой осью вращения.

Сформулируйте условие равновесия твёрдого тела с закрепленной осью вращения.

Твёрдое тело с закреплённой осью вращения находится в равновесии, если алгебраическая сумма моментов всех приложенных к телу сил относительно этой оси равна нулю. Это условие также известно как правило моментов.

Математически это условие можно записать в виде формулы:

$\sum M_i = 0$

где $M_i$ — это момент $i$-ой силы относительно оси вращения. Под алгебраической суммой понимается, что моменты сил, которые вызывают вращение тела в одном направлении (например, против часовой стрелки), считаются положительными, а моменты сил, вызывающие вращение в противоположном направлении (по часовой стрелке), — отрицательными. Следовательно, для равновесия сумма моментов, вращающих тело в одну сторону, должна быть равна сумме моментов, вращающих его в другую сторону.

Ответ: Условие равновесия твёрдого тела с закрепленной осью вращения заключается в том, что алгебраическая сумма моментов всех действующих на него сил относительно этой оси должна быть равна нулю.

6. Что называют центром тяжести?

Центром тяжести твёрдого тела называют точку, к которой приложена равнодействующая всех сил тяжести, действующих на отдельные частицы этого тела. Это воображаемая точка, относительно которой суммарный момент сил тяжести равен нулю.

Если тело подвесить за его центр тяжести, оно будет находиться в состоянии безразличного равновесия, то есть будет сохранять любое положение, которое ему придадут. В однородном гравитационном поле, каким можно считать поле Земли в пределах размеров большинства тел, центр тяжести совпадает с центром масс тела.

Ответ: Центром тяжести тела называют точку приложения равнодействующей сил тяжести, действующих на все частицы данного тела.

7. Как экспериментально...

Для экспериментального определения центра тяжести плоского тела (например, вырезанного из картона) используют метод подвешивания. Сначала в теле вблизи его края проделывают отверстие и подвешивают тело на гвозде или игле так, чтобы оно могло свободно вращаться. К этой же точке подвеса прикрепляют отвес (нить с грузом). После того как колебания прекратятся, на теле проводят вертикальную линию вдоль нити отвеса. Центр тяжести тела находится где-то на этой линии.

Затем эту процедуру повторяют, подвесив тело за другую точку, расположенную в стороне от первой. Проводят вторую вертикальную линию. Точка пересечения двух проведённых линий и является искомым центром тяжести. Для повышения точности и проверки результата можно подвесить тело за третью точку и убедиться, что третья линия также проходит через найденную точку пересечения.

Ответ: Экспериментально центр тяжести плоской фигуры находят как точку пересечения двух или более вертикальных линий, которые проводят на фигуре, когда она находится в равновесии при подвешивании последовательно за разные точки.