Номер 3, страница 114 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

Ответь на вопросы. § 23. Виды равновесия тел. Глава 1. Законы движения и взаимодействия тел - номер 3, страница 114.

3. При каком условии тело, имеющее площадь опоры, будет находиться в устойчивом равновесии; упадёт?

Тело, имеющее площадь опоры, находится в состоянии равновесия, когда равнодействующая всех приложенных к нему сил и суммарный момент этих сил равны нулю. Устойчивость этого равновесия определяется взаимным расположением центра тяжести тела и его площади опоры.

Тело находится в устойчивом равновесии при условии, что вертикальная линия (отвес), проведённая через его центр тяжести, проходит внутри площади опоры. Площадь опоры — это контур, очерченный точками, на которые опирается тело. Чем больше площадь опоры и чем ниже расположен центр тяжести, тем выше устойчивость тела. При небольшом отклонении такого тела от положения равновесия его центр тяжести поднимается, а потенциальная энергия увеличивается. Сила тяжести создает момент, возвращающий тело в исходное положение.

Тело упадёт (потеряет равновесие), если вертикальная линия, проведённая через его центр тяжести, выйдет за пределы площади опоры. В этом случае сила тяжести создаёт опрокидывающий момент, который будет поворачивать тело до тех пор, пока оно не займёт новое, более устойчивое положение (например, упадёт на бок). Положение, при котором вертикаль из центра тяжести проходит точно по границе площади опоры, является состоянием неустойчивого равновесия.

Ответ: Тело находится в устойчивом равновесии, если вертикаль, опущенная из его центра тяжести, проходит внутри площади опоры. Тело упадёт, если эта вертикаль выйдет за пределы площади опоры.

4. Существует три вида равновесия тел, для каждого из которых можно привести свои примеры.

Устойчивое равновесие (тело, выведенное из положения равновесия, возвращается в него):

- Книга, лежащая плашмя на столе.

- Пирамида, стоящая на своём основании.

- Игрушка-неваляшка, у которой центр тяжести смещён к основанию.

- Автомобиль, стоящий на четырёх колёсах на горизонтальной поверхности.

Неустойчивое равновесие (тело при малейшем отклонении не возвращается в исходное положение):

- Карандаш или ручка, сбалансированные на острие.

- Конус, стоящий на своей вершине.

- Линейка, поставленная на ребро.

Безразличное равновесие (тело остаётся в равновесии в любом положении, в которое его переместили):

- Шар на горизонтальной плоскости.

- Цилиндр (например, бочка), лежащий на боку на горизонтальной поверхности.

- Колесо, надетое на горизонтальную ось, проходящую через его центр.

Ответ: Примеры тел в равновесии: устойчивое — книга на столе, неваляшка; неустойчивое — карандаш на острие; безразличное — шар на горизонтальной поверхности.