Определение центра тяжести
В этой статье мы поговорим про центр тяжести и центр масс.
Нередко в механике решение задач сводится к геометрическим построениям и расчетам. Положение центра тяжести это важная геометрическая величина, позволяющая оценить управляемость самолета или устойчивость здания.
У простых плоских деталей центр тяжести находится достаточно легко. Для этого необходимо простое приспособление - отвес. Он делается из булавки с подвешенным к ней грузом.
Для нахождения центра тяжести деталь (в данном случае это деталь из пенопласта произвольной формы) подвешивается за булавку. Отверстие в детали нужно сделать пошире, чтобы она свободно вращалась на булавке.
Особенность центра тяжести в том, что к нему приложена сила тяжести, действующая на тело, поэтому деталь будет поворачиваться вокруг булавки пока центр тяжести не окажется строго под точкой подвеса. Необходимо отметить любую точку пересечения нити с пенопластовой деталью и провести маркером линию из этой точки в сторону отверстия, оставшегося от булавки. Если так проделать несколько раз, то мы увидим, что все линии пересеклись в одной точке - это и будет центр тяжести.
С центром тяжести также связано понятие центра масс. Упрощенно можно сказать, что центр масс - это центр тяжести сложного тела. Причем для его нахождения не надо прокалывать булавкой самолет. Достаточно просто умножить массу каждой детали на ее расстояние относительно какой-либо точки (на примере с моделью самолета мы берем носик), сложить полученные величины и разделить на всю массу самолета.
На фото черным цветом выделен центр тяжести верхней детали модели, а синим - положение центра масс всей модели. В 11 номере журнала "Физика" издательского дома "Первое сентября" была опубликована статья по данной теме и думается что за давностью лет, а также в силу того, что журнал больше не издается, можно приложить саму статью для скачивания и изучения. Сама модель МИГ-25 разработана в подростковом клубе "Омега" (Украина), нами сделан только перевод шаблонов и более подробная инструкция по сборке. Учителя физики могут скачать презентацию и раздаточный лист к уроку.