2.Определение положения центра тяжести тонкой однородной пластины сообщение
Краткий ответ: центр тяжести тонкой однородной пластины находят как точку пересечения двух вертикалей, проведённых по отвесу при подвешивании пластины за разные точки. Для пластины правильной формы он совпадает с геометрическим центром.
Сообщение
Определение положения центра тяжести тонкой однородной пластины
Цель работы: определить положение центра тяжести тонкой однородной пластины экспериментальным способом.
Центр тяжести — это точка, через которую проходит линия действия равнодействующей силы тяжести. У тонкой однородной пластины центр тяжести совпадает с её центром масс.
Оборудование: пластина, штатив или гвоздь, нить с отвесом, карандаш и линейка.
Ход работы:
- В пластине делают небольшое отверстие около края и подвешивают её за это отверстие.
- После того как пластина остановится, по направлению нити отвеса проводят на пластине вертикальную линию.
- Затем пластину подвешивают за другую точку и снова проводят вертикальную линию.
- Точка пересечения двух вертикалей обозначается буквой \(O\). Она и является центром тяжести пластины.
- Для проверки пластину можно подвесить за третью точку. Проведённая вертикаль также должна пройти через точку \(O\).
Почему этот способ работает?
Когда пластина находится в равновесии, сила тяжести не должна создавать вращение относительно точки подвешивания. Поэтому центр тяжести и точка подвешивания располагаются на одной вертикальной линии. Если провести такие линии для двух разных точек подвешивания, они пересекутся в центре тяжести.
Для симметричных пластин центр тяжести находится в центре симметрии: у прямоугольника — на пересечении диагоналей, у круга — в его центре, у треугольника — в точке пересечения медиан.
Вывод: положение центра тяжести тонкой однородной пластины определяется пересечением вертикалей, проведённых по отвесу при подвешивании пластины за разные точки.
