Номер 707, страница 141 - гдз по физике 9 класс сборник задач Исаченкова, Дорофейчик

(э)

Дано:

Оборудование: нить ($l=40$ см), картонная пластинка произвольной формы, карандаш, линейка.

Перевод в СИ: $l = 40 \text{ см} = 0.4 \text{ м}$.

Найти:

Экспериментально определить положение центра тяжести картонной пластинки.

Решение:

Центр тяжести — это точка приложения равнодействующей силы тяжести, действующей на тело. Для нахождения центра тяжести плоской фигуры (пластинки) используется метод подвешивания. Он основан на том, что при подвешивании тела в поле тяжести за произвольную точку его центр тяжести всегда будет находиться на вертикальной прямой (линии отвеса), проходящей через точку подвеса.

Ход работы:

1. С помощью карандаша сделаем в картонной пластинке небольшое отверстие (точка А) вблизи ее края.

2. Подвесим пластинку за это отверстие так, чтобы она могла свободно качаться (например, на острие карандаша или продев в отверстие нить).

3. Дождемся, пока пластинка прекратит колебания и придет в состояние равновесия.

4. К точке подвеса (точке А) прикрепим нить, которая будет служить отвесом. Линия, вдоль которой располагается нить, является вертикалью.

5. С помощью карандаша и линейки проведем на пластинке прямую линию, совпадающую с направлением нити-отвеса. Центр тяжести пластинки лежит на этой линии.

6. Сделаем второе отверстие (точка B) в другом месте у края пластинки, на некотором расстоянии от первого.

7. Повторим шаги 2-5, подвесив пластинку за точку B и проведя вторую вертикальную линию.

8. Точка пересечения (точка O) двух проведенных линий и является искомым центром тяжести картонной пластинки.

9. Для проверки результата можно проделать третье отверстие (точка C) и повторить процедуру. Третья линия также должна пройти через найденную точку O. Также можно попытаться уравновесить пластинку на острие карандаша, поместив его в найденную точку O. Если пластинка находится в равновесии, центр тяжести определен верно.

Ответ:

Центр тяжести картонной пластинки найден экспериментально и находится в точке пересечения двух прямых, проведенных на пластинке вдоль отвеса при ее подвешивании за две разные точки.