Физика "Центр тяжести"

Центр тяжести и центр масс. Экспериментальное определение центра тяжести

Если мысленно разделить тело на части, то центр тяжести будет точкой приложения равнодействующей силы тяжести, действующей на каждую часть по отдельности.

Сила тяжести направлена вертикально вниз, к центру Земли.

Центр тяжести

Устойчивость конструкций, механизмов – это необходимое условие при их эксплуатации. Таким образом, создавая машины и различные механизмы, необходимо знать, при каких условиях они будут устойчивыми, т.е. будут находиться в равновесии.

Устойчивость тела зависит от положения центра тяжести и от величины площади опоры: чем ниже центр тяжести и больше площадь опоры, тем тело устойчивее.

Устойчивость

На примере опыта можно найти центр тяжести у плоского тела неправильной формы.

Фигуру неправильной формы из картона подвесим на гвоздь с отвесом. Точка приложения силы тяжести будет лежать на прямой, которая проходит вдоль линии нити отвеса.

Отметим несколько линий на картоне, подвешивая фигуру за разные части. Все линии пересекутся в одной точке, которая и будет центром тяжести тела.

Как бы мы не изменяли положение фигуры – центр тяжести при этом не изменился.

Центр тяжести в различных объемных фигурах можно найти по-разному.

В каком равновесии находятся колёса машины?

Колеса машины находятся в безразличном положении, так как ось вращения и центр тяжести совпадают.

В каком равновесии находится висящая под потолком люстра?

Люстра находится в устойчивом равновесии, так как центр тяжести находится ниже оси вращения.

В этом легко убедиться, если слегка отклонить люстру в сторону. Она снова займет прежнее положение.

Цирковые артисты в своих номерах для того, чтобы сохранять равновесие, смещают положение своего центра тяжести. Не устойчивое равновесие.