Теоретичні відомості. Для того, щоб тіло рухалось поступально під дією сили, необхідно, щоб лінія дії цієї сили проходила через точку

Для того, щоб тіло рухалось поступально під дією сили, необхідно, щоб лінія дії цієї сили проходила через точку, яку називають центром мас.

Центр мас - це точка, в якій перетинаються лінії дії сил, що примушують тіло рухатись поступально.

Поступальний рух - це такий рух при якому всі точки тіла рухаються однаково по взаємо паралельним прямим. Існує ще й таке означення поступального руху: поступальним називають такий рух при якому будь-яка пряма, проведена між довільними точками тіла, під час руху тіла буде переміщуватись паралельно самій собі.

Центром тяжіння називається точка тіла, до якої прикладена сила тяжіння або центром тяжіння називається точка тіла, до якої приложена рівнодійна всіх сил тяжіння, що діють на тіло. Якщо тіло знаходиться в полі дії сили тяжіння, то центр мас являється і центром тяжіння. (Виключенням є випадок, коли розміри тіла порівняні з розмірами Землі або більше неї, тоді ці точки можуть не співпадати.)

Центр тяжіння є геометричним центром однорідного тіла правильної геометричної форми. До речі, центром мас трикутника є точка перетину його медіан. Отже, для того щоб знайти центр тяжіння слід просто знайти геометричний центр фігури. Якщо фігура має неправильну геометричну форму, то щоб знайти її центр тяжіння, слід вдатись до наступних прийомів:

Можна розділити неправильну геометричну фігуру на дві менші частини, що є правильними геометричними фігурами (наприклад прямокутники чи трикутники чи кола). Потім визначити центр тяжіння кожної такої фігури-частини. Далі ці точки з'єднують відрізком. Далі виконують розбиття цієї фігури на дві інші фігури правильної геометричної форми і діють аналогічно. Перетин обох відрізків дасть центр мас плоскої однорідної фігури. Якщо даний суто геометричний спосіб застосувати досить важко, користуються експериментальним.

Якщо плоску фігуру підвісити в будь-якій точці, вона розташується так, що вертикальна пряма, проведена через точку підвісу (рис 1), пройде через центр тяжіння. Це дозволяє знайти центр тяжіння плоских фігур дослідним шляхом. Для цього треба, підвісивши пластину в будь-якій точці, накреслити на ній вертикальну пряму, що проходить через точку підвісу. Провівши цю операцію декілька разів знайти точку перетину цих прямих.Ця точка перетину і буде центром тяжіння пластини. Для того, щоб в цьому впевнитись, пластину можна підвісити в третій точці. Вертикальна пряма, яка проходить через точку підвісу, повинна пройти через точку перетину двох перших прямих. Можна також зрівноважити пластину на вістрі булавки. Пластина буде знаходитись в рівновазі, якщо точка опори співпадає з центром тяжіння. Можна також зрівноважити пластину на краю опори, наприклад на краю парти, і провести через цей край на пластині лінію, тоді повернувши пластину, проробити це вдруге. Перетин цих ліній і дасть шукану точку.

Хід роботи

І. Визначення центру тяжіння плоскої фігури геометричним способом.

1. Розділіть надану вам геометричну фігуру на дві більш прості геометрично правильні частини (прямокутники чи трикутники).

1. Знайдіть центр тяжіння кожної частини.

2. З'єднайте отримані точки відрізком. Проробіть дані операції знову, виконавши інше розбиття на дві інші фігури правильної геометричної форми і з'єднайте отримані точки відрізком. Знайдіть точку перетину цих відрізків. Отримана точка - це центр тяжіння плоскої фігури.

3. Переконайтесь, що знайдена точка є центром тяжіння. Для цього встановіть пластинку на вістря булавки чи голки, таким чином, щоб знайдений вами центр тяжіння співпадав з точкою опори. Якщо ви правильно виконали побудову, то пластинка має перебувати в рівновазі.

Поиск по сайту: