Мета навчання
Центр гравітації
Центр ваги тіла відноситься до точки прикладання результуючої сили в результаті притягання Землі. Саме на цю точку діє вся вага тіла. Сила, яка при цьому виникає, називається вагою тіла. Щоб знайти вагу предмета, помножте масу на силу тяжіння.
Знати центр тяжіння об’єкта важливо, оскільки воно передбачає поведінку тіла в русі, коли на нього діє сила тяжіння. Центр ваги також важливий у проектуванні статичних конструкцій, таких як мости та будівлі.
В полі тяжіння, яке є однорідним, центр ваги подібний до центру мас . Однак слід зазначити, що ці два моменти не завжди збігаються. Наприклад, центр мас Місяця знаходиться дуже близько до геометричного центру Місяця. Однак центр тяжіння Місяця трохи віддалений від центру Місяця в бік Землі внаслідок сильнішої сили тяжіння на ближній стороні Місяця.
Якщо предмет симетричний за формою і виготовлений з однорідного матеріалу, то центр ваги збігається з геометричним центром предмета. Однак для об’єкта, який є асиметричним і складається з різних матеріалів, які мають різну масу, центр мас буде віддалений від геометричного центру об’єкта. У тілах неправильної форми або порожнистих тілах центр тяжіння знаходиться в точці зовні тіла.
Різниця між центром ваги та центром маси
Багато людей вважають, що центр тяжіння і центр маси однакові. Однак правда в тому, що вони різні.
Центр мас відноситься до точки, де розподіл маси однаково в усіх напрямках. Центр мас не залежить від поля тяжіння. З іншого боку, центр тяжіння — це точка, де вага об’єкта однакова в усіх напрямках і залежить від поля тяжіння.
Однак центр мас і центр тяжіння об’єкта можуть лежати в одній точці, якщо поле тяжіння однорідне.
Хто відкрив центр тяжіння?
Центр тяжіння був відкритий Архімедом із Сіракуз.
Який вплив має центр ваги на рівновагу?
Центр ваги визначає стійкість об'єктів. Об’єкти з нижчим центром ваги більш стійкі, ніж об’єкти з вищим центром ваги. Об’єкти з дуже високим центром ваги перекидаються під час штовхання. Гоночні автомобілі мають низький центр тяжіння, щоб вони могли проходити повороти, не перевертаючись.
А як щодо центру тяжіння нашого тіла?
При анатомічному положенні нашого тіла центр ваги розташований попереду 2 -го крижового хребця. Однак зауважте, що оскільки люди не залишаються в анатомічно фіксованому положенні, точне розташування центру ваги змінюється залежно від положення кінцівок і тіла.
Центр ваги правильних форм
Однорідне тіло (тіло, вага якого рівномірно розподілена) має центр ваги в геометричному центрі тіла. Наприклад, уніфікований метр має центр ваги на позначці 50 см.
Центр ваги правильних форм також може бути визначений конструкцією. Наприклад;
приклад
Правило рівномірного метра врівноважується на позначці 20 см, коли вантаж 1,2 Н підвішується на нульовій позначці. Обчислити вагу і масу метра правилом.
Рішення
Почніть із малювання діаграми, яка показує всі сили, що діють на нього.
У стані рівноваги сума моментів за годинниковою стрілкою = сума моментів проти годинникової стрілки
Під час обчислення моментів руху за годинниковою стрілкою слід пам’ятати, що вага вимірювального приладу діє на позначці 50 см. Моменти за годинниковою стрілкою дорівнюють вазі вимірювальної лінійки, помноженій на відстань між центром вимірювальної лінійки та точкою опори. Отже, моменти за годинниковою стрілкою дорівнюють вазі * 0,3 метра. Моменти проти годинникової стрілки дорівнюють вазі вантажу, помноженій на відстань між вантажем і шарніром. Отже, моменти проти годинникової стрілки дорівнюють 1,2 Ньютона * 0,2 метра.
Ш * 0,3 м = 1,2 Н * 0,2 м
0,3 Вт = 0,24
W = 0,24/0,3 = 0,8N
Отже, вага метра становить 0,8 Ньютона.
Визначити реакцію на опорі:
Загальна сила вгору = загальна сила вниз
R = 1,2 + W
R = 1,2 + 0,8
R= 2 Ньютона
Стани рівноваги
РІВНОВАЖНИЙ СТАН . Це відноситься до стану рівноваги тіла. Ці стани бувають трьох різних типів;
Умови рівноваги
Фактори, що впливають на стійкість тіла
На стійкість тіла впливають два фактори. Вони є;
Застосування стійкості
