Центром тяжіння будь-якого тіла вважається геометрична точка, в якій перетинаються всі сили тяжіння, що діють на тіло при його будь-якому повороті. Іноді вона не збігається ні з однією з точок тіла.
Вам знадобиться
- - тіло
- - нитка
- - лінійка
- - олівець
Інструкція
1
Якщо тіло, центр ваги якого потрібно визначити, однорідне і має просту форму - прямокутну, круглу, кулясту, циліндричну, квадратну, і у нього є центр симетрії, в подібному випадку центр ваги збігається з центром симетрії.
2
Для однорідного стержня центр ваги розташований в його середині, тобто в його геометричному центрі. Точно такий же результат виходить і для однорідного круглого диска. Його центр ваги лежить в точці перетину діаметрів кола. Тому і центр тяжкості обруча виявиться в його центрі, поза точок самого обруча. Знайдіть центр ваги однорідної кулі - він розташований в геометричному центрі сфери. Центр тяжкості однорідного прямокутного паралелепіпеда виявиться на перетині його діагоналей.
3
Якщо тіло має довільну форму, якщо воно неоднорідне, скажімо, має виїмки, розрахувати положення центра ваги складно. Розберіться, де у такого тіла розташовується точка перетину всіх сил тяжкості, які діють на цю фігуру при її перекиданні. Знайти цю точку найпростіше досвідченим шляхом, скориставшись способом вільного підвішування тіла на нитки.
4
Послідовно прикрепляйте тіло до нитки за різні точки. При рівновазі центр ваги тіла повинен лежати на лінії, що збігається з лінією нитки, інакше сила тяжіння призвела б тіло в рух.
5
За допомогою лінійки і олівця прокреслите вертикальні прямі, що збігаються з напрямом ниток, які були закріплені в різних точках. Залежно від складності форми тіла знадобиться провести дві-три лінії. Всі вони повинні перетнутися в одній точці. Ця точка і буде центром тяжіння даного тіла, тому що центр ваги повинен одночасно знаходитися на всіх подібних прямих.
6
Визначте за допомогою способу підвішування центр ваги як плоскої фігури, так і більш складного тіла, форма якого може змінюватися. Наприклад, два бруска, з`єднані шарніром, в розкладеному стані мають центр ваги в геометричному центрі, а в зігнутому - їх центр тяжіння виявляється поза цими брусків.
Рада 2: Як визначити центр ваги
Ще в школі на уроках фізики ми вперше знайомимося з таким поняттям, як центр ваги. Завдання не з легких, але добре зрозуміла. Не тільки юному фізику знадобиться знати визначення центру ваги. І якщо ви зіткнулися з цим завданням, варто вдатися до підказок та свідоцтв, щоб оновити свою пам`ять.
Інструкція
1
Проштудіювавши підручники фізики, механіки, словники або енциклопедії, ви натрапите на визначення центру ваги або як по іншому називають центр мас.
У різних науках трохи різні визначення, але суть, фактично, не втрачається. Центр тяжкості завжди знаходиться в центрі симетрії тіла. Для більш наочного поняття «центр ваги (або по іншому називають центр мас) - це точка, що незмінно пов`язана з твердим тілом. Через неї проходить рівнодіюча сил тяжкості, що діють на частку даного тіла при будь-якому його положення ».
2
Якщо центр ваги твердого тіла - це точка, значить вона повинна мати свої координати.
Для визначення важливо знати координати по x, y, z, i-тій частині тіла і вага, позначається, буквою - p.
3
Розглянемо приклад завдання.
Дано два тіла різних мас m1 і m2, на які діють різні вагові сили (як зображено на малюнку). Записавши формули ваги:
P1 = m1 * g, Р2 = m2 * g;
Центр тяжіння знаходиться між двома масами. І якщо все тіло підвісити в т.О, настане значення рівновагу, тобто ці предмети перестануть переважувати один одного.
4
Різноманітні геометричні фігури мають фізичні та математичні розрахунки з приводу центра ваги. До кожного свій підхід і свій метод.
Розглядаючи диск, уточнюємо, що центр тяжіння знаходиться всередині нього, точніше в точці перетину діаметрів (як показано на малюнку в т.С - точка перетинання діаметрів). Таким же способом знаходять центри паралелепіпеда або однорідного кулі.
5
Представлений диск і два тіла з масами m1 і m2 - однорідної маси і правильної форми. Тут можна відзначити, що шуканий нами центр тяжіння знаходиться всередині цих предметів. Однак, в тілах з неоднорідною масою і неправильної форми центр може знаходиться за межами предмета. Чи відчуваєте самі, що завдання вже стає складніше.
Увага, тільки СЬОГОДНІ! Статті за темою "Як знайти центр ваги тіла"