Лабораторная работа центр тяжести плоской фигуры. Положения центра тяжести некоторых фигур

Тест. Вес тела. Связь между массой тела и силой тяжести.

1. Какую силу называют весом?

а) сила с которой Земля притягивает к себе тела;

б) сила, возникающая при деформации растяжения или сжатия;

в) сила, с которой тело вследствие притяжения к Земле действует на опору или подвес.

3 . Как направлен вес тела?

а) вертикально вниз;

б) вертикально вверх;

в) вправо.

4. Вес тела обозначается

а) m;

в) F тяж

5.Какую примерно массу имеет тело весом 120Н?

б) ≈ 12 кг;

Тема урока : «Условия равновесия тел. Центр тяжести тела».

" Центром тяжести каждого тела является некоторая расположенная внутри него точка - такая, что если за неё мысленно подвесить тело, то оно остается в покое и сохраняет первоначальное положение." Архимед

Центр тяжести тела.

• Центр тяжести тела- это точка, через которую проходит равнодействующая всех сил тяжести, действующих на отдельные элементы тела.

• Найти центр тяжести данных фигур.
• Найти центр тяжести данных фигур.
• Найти центр тяжести данных фигур.
• Найти центр тяжести данных фигур.

ВИДЫ РАВНОВЕСИЯ

Безразличное

Устойчивое

Неустойчивое

Интересно, что когда человек сидит, то он находится в более устойчивом положении, чем когда стоит. У сидящего человека центр тяжести расположен ниже, чем у стоящего. А более устойчивым считается положение, когда центр тяжести тела расположен как можно ниже.

Центр тяжести

Так при спуске с горы, опытный лыжник слегка приседает. При этом центр тяжести его опускается, и лыжник оказывается в более устойчивом положении.

Зависимость устойчивости от площади опоры

1. Устойчиво то тело, у которого площадь опоры больше.

Лабораторная работа.

Определение центра тяжести плоской пластины.

Цель работы:

научиться определять центр тяжести плоской пластины.

Приборы и материалы:

Линейка, плоская пластина произвольной формы, отвес, булавка, штатив с лапкой и муфтой, пробка.

Домашнее задание

1. Найти центры тяжести геометрических фигур: квадрата, треугольника, круга.

Ход работы Любое реальное тело, обладающее конечными размерами и массой, можно рассматривать как совокупность составляющих его частей. На каждую из этих частей в отдельности действует сила тяжести. Сила тяжести, которая действует на тело в целом, является равнодействующей этих сил. Точку приложения этой равнодействующей принято называть центром тяжести тела.

Задание 1: Определите положение центра тяжести плоской фигуры произвольной формы С помощью ножниц вырежьте из картона фигуру произвольной формы. Скотчем прикрепите к ней нить в точке А. Подвесьте фигуру за нить к лапке штатива. С помощью линейки и карандаша отметьте на картоне линию вертикали АВ..

Задание 2: Пользуясь только линейкой и карандашом, найдите положение центра тяжести плоской фигуры С помощью карандаша и линейки разбейте фигуру на два прямоугольника. Построением найдите положения О 1 и О 2 их центров тяжести. Очевидно, что центр тяжести всей фигуры находится на линии О 1 О 2

Задание 2: Пользуясь только линейкой и карандашом, найдите положение центра тяжести плоской фигуры Разбейте фигуру на два прямоугольника другим способом. Построением найдите положения центров тяжести О 3 и О 4 каждого из них. Соедините точки О 3 и О 4 линией. Точка пересечения линий О 1 О 2 и О 3 О 4 определяет положение центра тяжести фигуры

Задание 3: Определите положение центра тяжести треугольника. С помощью скотча закрепите один из концов нити в вершине треугольника и подвесьте его к лапке штатива. С помощью линейки отметьте направление АВ линии действия силы тяжести (сделайте отметку на противоположной стороне треугольника)

Задание 3: Определите положение центра тяжести треугольника. Повторите аналогичную процедуру, подвесив треугольник за вершину С. На противоположной вершине С стороне треугольника сделайте отметку D. С помощью скотча прикрепите к треугольнику отрезки нитей АВ и CD. Точка О их пересечения определяет положение центра тяжести треугольника. В данном случае центр тяжести фигуры находится вне пределов самого тела.

Лабораторная работа № 13

Тема: Определение центра тяжести плоской пластины.

Цель работы: найти точку, служащую центром тяжести пластины.

Оборудование:

• линейка;
• плоская пластина произвольной формы;
• отвес;
• булавка;
• штатив с лапкой и муфтой;
• пробка.

Указания к работе

Точка, через которую должна проходить линия действия силы, чтобы тело двигалось поступательно, называется центром тяжести тела. В однородном поле тяжести центр тяжести совпадает с центром масс тела.
Если плоскую пластину подвесить в какой-либо точке, она расположится так, что вертикальная прямая, проведенная через точку подвеса, пройдет через центр тяжести пластины. Это позволяет находить центр тяжести плоских пластин опытным путем. Для этого нужно, подвесив пластину в какой-либо точке, прочертить на ней вертикальную прямую, проходящую через точку подвеса. Затем проделать те же операции, подвесив пластину в другой точке. Точка пересечения проведенных прямых даст положение центра тяжести пластины. Для того чтобы убедиться в этом, пластину можно подвесить в третьей точке. Вертикальная прямая, проходящая через точку подвеса, должна пройти через точку пересечения двух прямых. Можно также уравновесить пластину на острие булавки. Пластина будет находиться в равновесии, если точка опоры совпадает с центром тяжести.

Указания к работе

1. Зажать в лапке штатива пробку в горизонтальном положении.

2. С помощью булавки, которая вкалывается в пробку, подвесить пластину и отвес.

3. Остро отточенным карандашом отметить линию отвеса на нижнем и верхнем краях пластины.

4. Сняв пластину, провести на ней линию, соединяющую отмеченные точки.

5. Повторить опыт, подвесив пластину в другой точке.

6. Убедиться в том, что точка пересечения проведенных прямых является центром тяжести пластины.

7. Сделать вывод.

Дополнительное задание.

Можно провести исследования по определению центра тяжести плоской пластины:

• правильной геометрической формы (круг, квадрат, кольцо, прямоугольник);
• со смещенным центром тяжести пластины правильной геометрической формы;
• пластины произвольной формы.

Лабораторная работа «Определение центра тяжести плоской пластины»

Цель : нахождение центра тяжести плоской пластины.

Приборы и материалы : плоская пластина произвольной формы, вырезанная из бумаги, 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 2 точки на верхнем и нижнем крае пластины, через которые проходит нить.

При помощи 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: