Чтобы найти центр тяжести системы, состоящей из однородного стержня и шара, мы можем использовать формулу для вычисления центра тяжести составной системы:
\[ x_{с} = \frac{m_1 x_1 + m_2 x_2}{m_1 + m_2} \]
где:
- \(m_1\) и \(m_2\) — массы стержня и шара соответственно,
- \(x_1\) и \(x_2\) — координаты центров тяжести стержня и шара соответственно.
Определим координаты центров тяжести:
- Стержень длиной 30 см имеет центр тяжести, находящийся в его середине. Поскольку стержень расположен на оси x, его центр тяжести будет в точке \(x_1 = 15\) см (половина длины стержня).
- Шар радиусом 6 см имеет центр, который находится на продолжении оси стержня, так что его центр будет в точке \(x_2 = 30\) см (конец стержня).
Массы:
- Масса стержня \(m_1 = 2\) кг
- Масса шара \(m_2 = 2\) кг
Подставим значения в формулу:
\[ x_{с} = \frac{2 \cdot 15 + 2 \cdot 30}{2 + 2} = \frac{30 + 60}{4} = \frac{90}{4} = 22.5 \text{ см} \]
Таким образом, центр тяжести данной системы находится на расстоянии 22.5 см от начала стержня.
