Центр масс. Виды равновесия (1)

(W) Изучая раздел физики «Динамика», мы с вами узнали, что тело может находиться в состоянии покоя.

1.Какие же условия должны для этого выполняться? Что нам говорят об этом законы Ньютона?
2. А если на тело действует одна сила? Как в этом случае движется тело?

3. Всегда ли такое движение будет поступательным?

Цели обучения:

Определять центр масс абсолютно твердого тела и объяснять различные виды равновесия

Статика - раздел механики, в котором рассматривается равновесие тел.

Равновесие тел - состояние механической системы, в которой тела остаются неподвижными по отношению к выбранной системе отсчета.

Абсолютно твердое тело – тело, у которого деформации, возникающие под действием приложенных к нему сил, пренебрежимо малы.

Виды равновесия

I условие равновесия:
Тело находится в равновесии, если геометрическая сумма внешних сил, приложенных к телу, равна нулю.

∑F=0

II условие равновесия:

Сумма моментов сил, действующих по часовой стрелке, должна равняться сумме моментов сил, действующих против часовой стрелки.

∑ Mпо час.=∑ Mпротив час.


М = F*d, где М – момент силы, F - сила, d – плечо силы – кратчайшее расстояние от точки опоры до линии действия силы.

Центром масс тела, состоящего из n материальных точек, называется точка (в геометрическом смысле), радиус-вектор которой определяется формулой:



Здесь R1 – радиус-вектор точки с номером i
(i = 1, 2, ... n).

Например, центр масс стержня будет находиться в его середине. Сумма масс всех точек, входящая в знаменатель вышеопределённой формулы, называется массой тела. 
Массой тела называется сумма масс всех его точек: m = m1 + m2 + ... + mn .

9

Равновесие тел на опорах

Тело, имеющее площадь опоры, будет находиться в равновесии до тех пор, пока линия действия силы тяжести будет проходить через площадь опоры.

(W) 1. Два шара массами 3 и 5 кг скреплены стержнем, масса которого 2 кг. Определить положение общего центра масс системы, если радиус первого шара 5 см, радиус второго шара 7 см, а длина стержня 30 см.

(I) Индивидуальная работа

2. Для традиционных весов, что бы привести их в равновесии, используют груз с массами 10г и 100г. И сам рычаг удерживается стержнем, который проходит через центр тяжести.Определите массу груза в точке Х?

3. (а) По рисунку ниже предложите два примера того, когда система будет сбалансирована.

1._____________________________________________________________

 2.____________________________________________________________

(b) На рисунке показан, брус, который удерживает маляра на двух опорах А и В. Брус однороден его вес составляет 80 Н, а длина 2,0 м. Вес маляра 650 Н и он находится на расстоянии 0,55 м от опоры В.  
(і) Докажите, что если за точку опоры взять А, то для равновесия в точке опоры В сила должны быть равна 540Н.  
(іі) Вычислить силу, приложенную к точке А. 
(ііі) Что произойдет, если маляр переместится в точку А?

Рефлексия

Напишите одноминутное эссе на тему:

Равновесие в жизни человека