Параграф 58 ГДЗ Перышкин Иванов 7 класс (Физика)
Решение #1
Рассмотрим вариант решения задания из учебника Перышкин, Иванов 7 класс, Просвещение:
1. Что называют центром тяжести?
Точка приложения равнодействующей всех сил тяжести, действующих на отдельные части тела, называется центром тяжести тела.
2. Почему можно сделать вывод о том, что центр тяжести картонной фигуры (см. рис. 189, в) находится в точке пересечения линий отвеса?
Сила, уравновешивающая силу тяжести, должна быть всегда направлена вертикально вверх. Поэтому, если подвесить тело за какую-либо его точку (или подпереть в одной точке), то в случае равновесия его центр тяжести окажется на той же вертикали, на какой находится точка подвеса.
3. Как экспериментально определить положение центра тяжести тела?
Устойчивое, неустойчивое, безразличное
Устойчивое – центр тяжести оказывается ниже ее точки опоры и выше оси вращения.
Неустойчивое - центр тяжести оказывается выше ее точки опоры и выше оси вращения.
Безразличное – центр тяжести остается на одном и том же уровне.
4. Может ли измениться положение центра тяжести тела? В каком случае?
Положение центра тяжести может измениться только при изменении относительно расположения частей тела.
ЗАДАНИЕ
1. Из картона вырежьте фигуру неправильной формы. Определите её центр тяжести, используя отвес (нить с грузом).
Поочередно будем подвешивать тело за пару различных точек на его поверхности и проведем через эти точки подвесы вертикали. Пересечение этих линий определяет положение центра тяжести.
2. Вырежьте из картона кольцо толщиной 2 см. Подтвердите на опыте, что его центр тяжести находится на пересечении диаметров.
Ответ тот же, как и в первом задании, указано лишь конкретно какой круг вырезать.
Упражнение 37.
1. Стержень, на одном конце которого подвешен груз весом 120 Н, находится в равновесии в горизонтальном положении, если его подпереть на расстоянии 1/5 длины стержня от груза. Чему равен вес стержня? Считать, что стержень однородный.
Решение:
Пусть вес стержня равен P, а его длина равна l.
Тогда l = l1 + l2
и плечи будут l1 = l/5, l2 = 4/5·l
Вес короткого плеча стержня равен P/5, а его центр тяжести находится в середине на расстоянии d1 = l1/2, от точки опоры. Таким образом d1 = l/10. Вес длинного плеча стержня равен 4/5P, а его центр тяжести находится в середине плеча на расстоянии 2/5·l от точки опоры. Напишем условие равновесия рычага, используя правило моментов. Сила, вращающая рычаг по часовой стрелке, — это вес большего плеча.
Эта сила создает момент
M2 = 4/5·P · d2 = 4/5·P · 2/5·l = 8/25·P·l
(Считаем, что для абсолютно твердого тела вес приложен к центру тяжести.) Против часовой стрелки рычаг вращают две силы. Сила F со стороны груза создает момент
F · l1 = F·l/5
Вес меньшего плеча создает момент, равный
P/5·d1 = P/5 · l/10 = 1/50·P·l
Общий момент сил, вращающих рычаг против часовой стрелки, будет M1 = F · l/5 + 1/50·P·l
По условию равновесия M1 = M2.
Получаем уравнение для нахождения Р:
F·l/5 + 1/50·P·l = 8/25·P·l
После упрощения получаем, что вес стержня
P = 2/3·F = 2/3 · 120H = 80H.
2. На столе перпендикулярно его краю лежит однородная линейка длиной 75 см. Часть линейки свешивается со стола. К этому концу линейки подвешен груз, масса которого в 2 раза больше массы линейки. Найдите длину свешивающейся части, если вся система находится в равновесии.
Решение:
Х - расстояние от середины линейки до края стола, получаем:
m1X = 2m2·(0,5L-X)
X = 2·(0.5L-X)
X = L-2X
X = L/3 = 0.75/3 = 25 см
Ответ: 25 см
Похожие решебники
Популярные решебники 7 класс Все решебники
*размещая тексты в комментариях ниже, вы автоматически соглашаетесь с пользовательским соглашением