Лабораторная работа «Определение центра тяжести плоской пластины»

Цель: нахождение центра тяжести плоской пластины.
Приборы и материалы: плоская пластина произвольной формы, вырезанная из плотной бумаги, пластика, нить с грузом, иголка, карандаш, линейка, штатив.
Указания к работе
Вденьте нитку в иголку. К одному концу нити прикрепите груз (например, ластик).
Вставьте иголку в пластину около края таким образом, чтобы пластина свободно вращалась на иголке (рис.2). Нить должна свободно свисать вдоль пластины
Отметьте карандашом две точки на верхнем и нижнем крае пластины, через которые проходит нить.
При линейки проведите линию через эти точки.
Повторите опыт ещё 2 раза, подвесив пластину в других точках.
Линии должны пересечься в одной точке – центре тяжести пластины. Отметьте её на пластине (точка О).
Ход работы
1.Зарисуйте схему опыта.

2.Закрепить пластину и подвес.
3.Провести линию через точки на пластине.
4.Закрепить пластину за другое отверстие и провести линию.
5.Закрепить пластину за третье отверстие и провести пластину.
6.Точка пересечения линий – центр тяжести тела.
7.Получив точку пересечения трех линий, убедитесь, что она является центром тяжести данной фигуры. Для этого, расположив пластину в горизонтальной плоскости, поместите ее центр тяжести на острие заточенного карандаша.
Вывод:(сформулируйте и запишите самостоятельно).
​

Дано

<a=30 град

m=500г=0.5 кг

g=10 Н/кг

R -?

РЕШЕНИЕ

Выберем систему координат

Ось  ОХ параллельна наклонной

Ось  ОУ перпендикулярна наклонной

На тело действует две силы Fт   и   N.

Сила тяжести Fт –приложена в центре тела

Fт=mg

Fтx ,Fтy – проекции силы тяжести на оси координат.

Сила реакции опоры N – приложена к низу тела.

N= -Fтy=-Fт*cosa

Силы  N  , Fтy –уравновешены , т е равны по модулю и противоположны по напрвлению.

Перенесем силу N в центр тела, сложим с Fт, получим  равнодействующую R=Fтх.

Из рисунка видно, что только сила Fтх  задает движение тела.

Направление равнодействующей совпадает с  направлением движения тела по наклонной

Вдоль оси ОХ.

По сути все силы являются производными от  силы тяжести, в т.ч. R-равнодействующая.

R=Fтх=Fт*sina=mg*sin30=0.5кг*10Н/кг*1/2= 2.5 Н

ответ   2.5 Н

Дано

<a=30 град

m=500г=0.5 кг

g=10 Н/кг

R -?

РЕШЕНИЕ

Выберем систему координат

Ось  ОХ параллельна наклонной

Ось  ОУ перпендикулярна наклонной

На тело действует две силы Fт   и   N.

Сила тяжести Fт –приложена в центре тела

Fт=mg

Fтx ,Fтy – проекции силы тяжести на оси координат.

Сила реакции опоры N – приложена к низу тела.

N= -Fтy=-Fт*cosa

Силы  N  , Fтy –уравновешены , т е равны по модулю и противоположны по напрвлению.

Перенесем силу N в центр тела, сложим с Fт, получим  равнодействующую R=Fтх.

Из рисунка видно, что только сила Fтх  задает движение тела.

Направление равнодействующей совпадает с  направлением движения тела по наклонной

Вдоль оси ОХ.

По сути все силы являются производными от  силы тяжести, в т.ч. R-равнодействующая.

R=Fтх=Fт*sina=mg*sin30=0.5кг*10Н/кг*1/2= 2.5 Н

ответ   2.5 Н