Как найти центр тяжести тела
Содержание:- Определение центра тяжести тела
- Определение центра тяжести у простых форм тел
- Определение центра тяжести у тел произвольной формы
- Определение центра тяжести с помощью свободного подвешивания
- Определение центра тяжести с помощью линейки и карандаша
- Определение центра тяжести сложных тел
Определение центра тяжести тела
Центром тяжести любого тела считается геометрическая точка, в которой пересекаются все силы тяжести, действующие на тело при его любом повороте. Иногда она не совпадает ни с одной из точек тела.
Определение центра тяжести у простых форм тел
Если тело, центр тяжести которого требуется определить, однородное и имеет простую форму – прямоугольную, круглую, шарообразную, цилиндрическую, квадратную, и у него есть центр симметрии, в подобном случае центр тяжести совпадает с центром симметрии.
Для однородного стержня центр тяжести расположен в его середине, то есть в его геометрическом центре. Точно такой же результат получается и для однородного круглого диска. Его центр тяжести лежит в точке пересечения диаметров круга. Поэтому и центр тяжести обруча окажется в его центре, вне точек самого обруча. Найдите центр тяжести однородного шара – он расположен в геометрическом центре сферы. Центр тяжести однородного прямоугольного параллелепипеда окажется на пересечении его диагоналей.
Определение центра тяжести у тел произвольной формы
Если тело имеет произвольную форму, если оно неоднородно, скажем, имеет выемки, рассчитать положение центра тяжести сложно. Разберитесь, где у такого тела располагается точка пересечения всех сил тяжести, которые действуют на эту фигуру при ее переворачивании. Найти данную точку проще всего опытным путем, воспользовавшись способом свободного подвешивания тела на нити.
Определение центра тяжести с помощью свободного подвешивания
Последовательно прикрепляйте тело к нити за разные точки. При равновесии центр тяжести тела должен лежать на линии, совпадающей с линией нити, иначе сила тяжести привела бы тело в движение.
Определение центра тяжести с помощью линейки и карандаша
При помощи линейки и карандаша прочертите вертикальные прямые, совпадающие с направлением нитей, которые были закреплены в разных точках. В зависимости от сложности формы тела понадобится провести две-три линии. Все они должны пересечься в одной точке. Эта точка и будет центром тяжести данного тела, потому что центр тяжести должен одновременно находиться на всех подобных прямых.
Определение центра тяжести сложных тел
Определите с помощью способа подвешивания центр тяжести как плоской фигуры, так и более сложного тела, форма которого может изменяться. Например, два бруска, соединенные шарниром, в разложенном состоянии имеют центр тяжести в геометрическом центре, а в согнутом – их центр тяжести оказывается вне этих брусков.