Центр масс и центр тяжести совпадают, если тело находится в однородном гравитационном поле. Будем подвешивать пластину в разных точках и отмечать на пластине линии действия сил натяжения каждый раз, как продолжения линий нити.
Эти линии пересекутся в одной точке. Эта точка и будет точкой приложения силы тяжести. Она называется центром тяжести.
Положение центра тяжести тел правильной формы можно указать, не выполняя описанный опыт. Он будет находиться в геометрическом центре тела.
Положение центра тяжести можно и вычислить. Пусть тело состоит из двух шаров массами и , насаженных на стержень (если масса стержня значительно меньше масс шаров, то ею можно пренебречь).
С
Для того чтобы система находилась в равновесии, должно выполняться условие:
или Принято различать три вида равновесия: устойчивое, неустойчивое и безразличное.• Устойчивое равновесие (рис. 9, а) характеризуется тем, что тело возвращается в первоначальное положение при его отклонении. В таком случае возникают силы, или моменты сил, стремящаяся возвратить тело в исходное положение. Примером может служить положение тела с верхней опорой (например, вис на перекладине), когда при любых отклонениях тело стремится возвратиться в начальное положение.• Безразличное равновесие (рис. 9, б) характеризуется тем, что при изменении положения тела не возникает сил или моментов сил, стремящихся возвратить тело в начальное положение или ещё более удалить тело от него. Это редко наблюдаемый у человека случай. Примером может служить состояние невесомости на космическом корабле.• Неустойчивое равновесие (рис. 9, в) наблюдается тогда, когда при малых отклонениях тела возникают силы или моменты сил, стремящихся ещё больше отклонить тело от начального положения. Такой случай можно наблюдать, когда человек, стоя на опоре очень малой площади (значительно меньшей площади его двух ног или даже одной ноги), отклоняется в сторону.Рисунок 9. Равновесие тела: устойчивое (а), безразличное (б), неустойчивое (в)
