Як визначити центр тяжіння тіла, якщо його форма не є правильною геометричною? Наприклад, якщо ви виріжете з цупкого

Тема урока: Визначення центра тяжіння

Пояснення: Центр тяжіння тіла - це точка, в якій можна уявити себе зосередженою вся маса тіла. Це одна з фундаментальних властивостей будь-якого тіла і визначає його поведінку при взаємодії з іншими тілами. Для правильної геометричної фігури, такої як круг чи прямокутник, центр тяжіння співпадає з центром фігури.

Проте, якщо форма тіла не є правильною геометричною, визначення центру тяжіння стає більш складно. Одним з можливих способів визначити центр тяжіння такої фігурки є використання експерименту з вістрям голки або стрижнем авторучки.

План експерименту:

1. Виріжте фігурку не регулярної форми з цупкого паперу або картону.
2. Роздірвіть дірку в центрі фігурки.
3. Великий край гострої голки волочіть по площині стола.
4. Встановіть голку вертикально так, щоб її великий край проходив через центр дірки в фігурці.
5. Фігурка повинна почати рухатися назад-вперед. Знайдіть положення, в якому вона залишається в рівновазі без похилу.
6. Позначте це місце на фігурці.
7. Повторіть процес двічі, намагаючись знайти таке положення, в якому фігурка знаходиться в рівновазі з іншого боку.
8. З"єднайте дві позначки на фігурці лінією. Ця лінія буде проходити через центр тяжіння фігурки.

Приклад використання:
Допустимо, ви вирізали з паперу фігурку напівкола. Використовуючи експеримент з голкою, ви визначили розташування центра тяжіння фігурки. Тепер можна відповісти на запитання, де розташувати це напівколо так, щоб воно перебувало в рівновазі. Для цього розмістіть центр тяжіння, визначений під час експерименту, на вістря голки або стрижня авторучки. Відповідне розташування центра тяжіння дозволить фігурці залишатися в рівновазі. Знання про центр тяжіння допоможе зрозуміти фізичні принципи рівноваги та інші аспекти механіки тіл.

Рекомендації:
- Виконуючи експеримент, будьте обережні з голкою та іншими гострими предметами.
- Повторюйте експеримент декілька разів, для отримання більш точних результатів.
- Експеримент можна провести не лише з фігурками, вирізаними з паперу. Використовуйте різноманітні матеріали та форми для отримання більш розширеного досвіду.

Вправа:
Виріжте з кошенячого паперу фігурку не регулярної форми та проведіть експеримент з використанням голки, щоб визначити її центр тяжіння. Потім спробуйте помістити цю фігурку в рівновагу на вістря голки або стрижня авторучки.