Експерименти за пронаоѓање на центарот на гравитација на телото. Академија за забавни науки

Нацртајте дијаграм на системот и означете го центарот на гравитација на него.Ако пронајдениот центар на гравитација е надвор од објектниот систем, добивте неточен одговор. Можеби сте измериле растојанија од различни референтни точки. Повторете ги мерењата.

  • На пример, ако децата седат на лулашка, центарот на гравитација ќе биде некаде помеѓу децата, а не десно или лево од лулашката. Исто така, центарот на гравитација никогаш нема да се совпадне со точката каде што седи детето.
  • Овие аргументи се валидни во дводимензионален простор. Нацртајте квадрат кој ќе ги содржи сите објекти на системот. Центарот на гравитација треба да биде внатре во овој квадрат.

Проверете ја вашата математика ако добиете мал резултат.Ако референтната точка е на едниот крај од системот, мал резултат го става центарот на гравитација блиску до крајот на системот. Можеби ова е точниот одговор, но во огромното мнозинство на случаи овој резултат укажува на грешка. Кога ги пресметавте моментите, дали ги помноживте соодветните тежини и растојанија? Ако наместо множење ги соберете тежините и растојанијата, ќе добиете многу помал резултат.

Поправете ја грешката ако најдовте повеќе центри на гравитација.Секој систем има само еден центар на гравитација. Ако сте пронашле повеќе центри на гравитација, најверојатно не сте ги собрале сите моменти. Центарот на гравитација е еднаков на односот на „вкупниот“ момент до „вкупната“ тежина. Нема потреба да се дели „секој“ момент со „секоја“ тежина: на овој начин ќе ја пронајдете положбата на секој предмет.

  • Проверете ја референтната точка ако одговорот се разликува за некоја цел бројна вредност.Во нашиот пример, одговорот е 3,4 m Да речеме дека го добивте одговорот 0,4 m или 1,4 m, или друг број што завршува на „.4“. Тоа е затоа што не го избравте левиот крај на таблата како почетна точка, туку точка која се наоѓа цела сума десно. Всушност, вашиот одговор е точен без разлика која референтна точка ќе ја изберете! Само запомнете: референтната точка е секогаш на позиција x = 0. Еве еден пример:

    • Во нашиот пример, референтната точка беше на левиот крај на таблата и откривме дека центарот на гравитација е 3,4 m од оваа референтна точка.
    • Ако изберете како референтна точка која се наоѓа на 1 m десно од левиот крај на таблата, ќе го добиете одговорот на 2,4 m, односно тежиштето е 2,4 m од новата референтна точка , пак, се наоѓа на 1 m од левиот крај на таблата. Така, центарот на гравитација е на растојание од 2,4 + 1 = 3,4 m од левиот крај на таблата. Се покажа дека е стар одговор!
    • Забелешка: при мерење на растојанија, запомнете дека растојанијата до „левата“ референтна точка се негативни, а до „десната“ референтна точка се позитивни.
  • Измерете ги растојанијата во прави линии.Да претпоставиме дека има две деца на лулашка, но едното дете е многу повисоко од другото, или едното дете виси под даската наместо да седи на неа. Игнорирајте ја оваа разлика и измерете ги растојанијата по правата линија на таблата. Мерењето на растојанијата под агли ќе даде блиски, но не сосема точни резултати.

    • За проблемот со таблата со пила, запомнете дека центарот на гравитација е помеѓу десниот и левиот крај на таблата. Подоцна, ќе научите да го пресметувате центарот на гравитација на посложени дводимензионални системи.
  • ВИСИНА НА ЦЕНТАРОТ НА ГРАВИТАЦИЈА И МЕХАНИЧКА СТАБИЛНОСТ

    Телото е во состојба на стабилна рамнотежа, или механичка стабилност, ако се врати во првобитната положба по мало навалување. Тежиштето на такво тело за време на неговата ротација прво се крева нагоре.

    Наполнете две идентични шишиња со вода и затворете ги. Едното шише нека биде полно една четвртина, а другото целосно полно. Колку повеќе вода, толку е поголем центарот на гравитација. Ставете ги шишињата во близина; малку навалете ги и потоа отпуштете ги.

    Постепено зголемувајте го аголот додека едно од шишињата не падне. Прво ќе падне шишето кое има помала механичка стабилност.


    БАЗНА ПОЛШТИНА И РАМНОТЕЖНА

    Телото е во состојба на стабилна рамнотежа се додека вертикалната линија извлечена од неговиот центар на гравитација поминува низ неговата основа, односно страната на која стои телото.

    Искуство

    Ставете дрвен блок (големини на блокот 5, 10 и 15 cm) со една страна 5 x 15 cm на парче дебел картон или на рамен послужавник, поблиску до неговиот раб За да спречите лизгање на блокот, ставете лента од пластелин пред неа. Сега ширината на основата на шипката е 5 см.

    Полека кревајте го спротивниот крај на фиоката додека шипката не се преврти. Додека го држите фиоката во оваа положба, нека некој го измери аголот на фиоката над масата.

    Повторете го експериментот најмалку три пати и просечете ги резултатите. Сега свртете го блокот така што страната од 5 cm е свртена кон пластелинот.

    Користете ги резултатите за да објасните како ширината на основата на навалено тело влијае на аголот под кој се превртува.


    ЦЕНТАР НА ГРАВИТАЦИЈА

    Краевите на канап долга 30 см врзете ги во јазол. Вметнете лента долга 1 метар и чекан (по можност со дрвена рачка) низ јамката. Поставете го слободниот крај на шината на работ на масата. Крајот на рачката на чеканот треба да лежи на шината, а главата треба да виси под масата. Најдете позиција на чеканот во која целата структура - шината и чеканот прикачен на него со врвка - ќе бидат избалансирани.

    Сè е избалансирано ако помалку од половина од шината е на маса.

    Зошто?
    Прачката, врвката и чеканот се единствена структура со заеднички центар на гравитација. Центарот на гравитација е точката во која се применува тежината на целата структура. Затоа, центарот на гравитација е точката што ја одредува рамнотежата на телото. На сликата, линијата со точки ви покажува каде е центарот на гравитација. Тешкиот крај на чеканот ја балансира рачката која се наоѓа лево од рамнотежната точка.


    ЕКВИЛИБРИУМ

    Свиткајте топка од пластелин со дијаметар од околу 4 cm Вметнете вилушка во топката. Вметнете ја втората вилушка во топката под агол од 45 степени во однос на првата вилушка. Вметнете чепкалка за заби во топката помеѓу вилушките. Ставете го крајот на чепкалка за заби на работ на чашата и движете ја кон центарот на чашата додека не се постигне рамнотежа.

    Ако не може да се постигне рамнотежа, намалете го аголот меѓу нив. На одредена положба, чепкалките на вилушката се избалансирани.

    Зошто? Каде е центарот на гравитација на структурата? Бидејќи вилушките се наоѓаат под агол една до друга, нивната тежина се чини дека е концентрирана во одредена точка на стапот што се наоѓа меѓу нив. Оваа точка се нарекува центар на гравитација.

    ПОСЛУШНО И НЕПОСОЛНО ЈАЈЦЕ

    Прво, обидете се да ставите цело сурово јајце на тапиот или остриот крај. Потоа започнете го експериментот.

    На краевите на јајцето направете две дупки со големина на глава од кибрит и издувајте ја содржината. Исплакнете ја внатрешноста темелно. Оставете ја лушпата да се исуши темелно одвнатре еден до два дена. По ова, покријте ја дупката со гипс, лепак со креда или варосуваме така што ќе стане невидлива.

    Наполнете ја лушпата околу една четвртина полна со чист, сув песок. Запечатете ја втората дупка на ист начин како и првата. Послушното јајце е подготвено. Сега, за да го ставите во која било положба, само малку протресете го јајцето, држејќи го во положбата што треба да ја земе. Зрната песок ќе се движат, а поставеното јајце ќе одржува рамнотежа.

    За да направите „ванка-штанд“, наместо песок, треба да фрлите 30-40 парчиња најмали пелети и парчиња стеарин од свеќа во јајцето. Потоа ставете го јајцето на едниот крај и загрејте го. Стеаринот ќе се стопи, а кога ќе се стврдне, пелетите ќе се залепат и ќе ги залепат за лушпата. Маскирајте ги дупките во лушпата.

    Ќе биде невозможно да се спушти калапот. Покорно јајце ќе стои на масата, на работ од чашата и на рачката на ножот.

    Учебник за VII одделение

    § 25.3. Како да се најде центарот на гравитација на телото?

    Потсетете се дека центарот на гравитација е точката во која се применува гравитацијата. Ајде да размислиме како експериментално да ја најдеме положбата на центарот на гравитација на рамно тело - да речеме, фигура со произволна форма исечена од картон (види лабораториска работа бр. 12).

    Картонската фигура ја закачуваме со игла или шајка за да може слободно да ротира околу хоризонтална оска што минува низ точката О (сл. 25.4, а). Тогаш оваа бројка може да се смета како лост со потпорна точка О.

    Ориз. 25.4. Како експериментално да се најде центарот на гравитација на рамна фигура

    Кога фигурата е во рамнотежа, силите што делуваат на неа се балансираат меѓу себе. Ова е гравитационата сила F t применета во центарот на гравитација на сликата T, и еластичната сила F exr применета во точката O (оваа сила се применува од страната на игла или клинец).

    Овие две сили се балансираат меѓу себе само ако точките на примена на овие сили (точките Т и О) лежат на иста вертикала (види Сл. 25.4, а). Во спротивно, гравитацијата ќе ја ротира фигурата околу точката О (сл. 25.4, б).

    Значи, кога фигурата е во рамнотежа, тежиштето лежи на истата вертикала со точката на суспензија О. Ова ни овозможува да ја одредиме положбата на центарот на гравитација на фигурата. Со помош на линија за водовод, цртаме вертикална линија што минува низ точката на потпирање (сина линија на Сл. 25.4, в). Центарот на гравитација на телото лежи на нацртаната линија. Да го повториме овој експеримент со различна положба на точката на суспензија. Како резултат на тоа, добиваме втора линија на која лежи центарот на гравитација на телото (зелена линија на Сл. 25.4, г). Следствено, на пресекот на овие линии е саканиот центар на гравитација на телото (црвена точка G на Сл. 25.4, г).

    Способноста да останете во рамнотежа без да вложувате напор е многу важна за ефикасна медитација, јога, чигонг, а исто така и за стомачен танц. Ова е првото барање со кое се соочуваат почетниците во овие видови активности и една од причините зошто е тешко да се направат првите чекори без инструктор. Прашањето што сугерира дека некое лице не го знае својот центар на гравитација може да изгледа малку поинаку. Во чигонг, на пример, едно лице ќе праша како да биде опуштено и во исто време да врши движења додека стои, почетниот танчер на ориентални танци нема да разбере како да ги одвои и координира движењата на долниот и горниот дел од телото, и во двата случаи луѓето ќе се пренапорат и често ќе ја изгубат стабилноста. Нивните движења ќе бидат несигурни и несмасни.

    Затоа, важно е да разберете како сами да го пронајдете вашиот центар на гравитација, ова бара и ментална работа и умешност, но со текот на времето вештината се движи на инстинктивно ниво.

    Што треба да се направи за да не се напрегаат мускулите и во исто време да не се користат надворешни потпори. Одговорот е очигледен, треба да ја преместите поддршката внатре. Поточно, потпирајте се на условната внатрешна оска. Каде оди оваа оска? Концептот на центар на гравитација е конвенционален, но сепак се користи во физиката. Таму обично се дефинира како точка на примена на резултантните сили на гравитација. Резултантната сила на гравитацијата е севкупноста на сите гравитациони сили, земајќи ја предвид насоката на нивното дејство.

    Дали е уште тешко? Биди стрплив.

    Односно, бараме точка во нашето тело која ќе ни овозможи да не паднеме, без свесно да се бориме со гравитацијата. Ова значи дека силата на гравитацијата на земјата мора да биде насочена така што таа се спојува со останатите сили кои дејствуваат некаде во центарот на нашето тело.

    Оваа насока на силите создава условна оска во самиот центар на нашето тело, вертикалната површина е вертикалата на центарот на гравитација. Тој дел од телото на кој се потпираме на земја е нашата потпорна област (се потпираме на земја со стапалата на местото каде што оваа вертикала се потпира на површината на која стоиме, односно се потпираме на земја). , ова е точката на центарот на гравитација во внатрешноста на потпорната област. Ако вертикалата се помести од ова место, ќе ја изгубиме рамнотежата и ќе паднеме. Колку е поголема површината на самата поддршка, толку полесно ни е да останеме блиску до нејзиниот центар и затоа сите инстинктивно ќе направиме широк чекор додека стоиме на нестабилна површина. Тоа е, областа на поддршка не е само самите стапала, туку и просторот меѓу нив.

    Исто така, важно е да се знае дека ширината на површината за поддршка има посилен ефект од должината. Во случај на личност, тоа значи дека поголема е веројатноста да паднеме на наша страна отколку наназад, а уште повеќе напред. Ова ни го отежнува одржувањето на рамнотежата при трчање, истото може да се каже и за потпетиците. Но, во широки, стабилни чевли, напротив, полесно е да се застане, дури и полесно отколку целосно бос. Сепак, активностите споменати на почетокот бараат многу меки, лесни чевли или воопшто да нема чевли. Затоа, нема да можеме да си помогнеме со чевли.

    Ова значи дека е многу важно да ја пронајдете централната точка на вертикалната линија на вашата нога. Обично не се наоѓа во центарот на стапалото, како што некои автоматски претпоставуваат, туку поблиску до петицата, некаде на половина пат од центарот на стапалото, до петицата.
    Но, тоа не е се.

    Покрај вертикалната линија на центарот на гравитација, има и хоризонтална линија, како и посебна за екстремитетите.
    Хоризонталната линија се одвива малку поинаку за жени и мажи.

    Напред кај жените тече пониско, а кај мажите повисоко. Кај мажите се протега околу 4-5 прсти под папокот, а кај жените околу 10 прсти. Назад, женската линија оди речиси до кокцигеумот, а машката линија е приближно пет прста повисока од неа. Покрај тоа, за стабилност за време на медитација, важно е да се обрне внимание на вертикалната линија на центарот на гравитација на коленото. Се наоѓа малку над коската (потколеницата), но два или три прста под 'рскавицата.

    За време на медитацијата, како и за време на стомачниот танц, не е многу добро да ги поставите стапалата широко, максималната ширина обично одговара на ширината на рамената.

    Затоа, треба малку да си помогнете со колената, обидувајќи се да ја подредите вертикалната оска што е можно поправо. Застанете пред огледалото, пронајдете ги сите опишани точки на себе. Ставете ги стапалата на ширина на рамената. Опуштете ги мускулите на нозете и телото. Потоа, исправете го грбот без да го напрегате телото, опуштете ги нозете со благо свиткување на колената. Замислете три вертикални линии, од кои секоја поминува на соодветна точка во задниот дел на телото, во предниот дел на телото и во пределот на колената. Обидете се да ги поставите точките така што предната оска на телото е приближно на половина пат помеѓу оската на грбот и коленото. Во овој случај, колената не треба да се свиткаат така што ќе одат подалеку од прстите, тие треба да бидат само малку свиткани и добро опуштени. По можност над центарот на гравитација во внатрешноста на потпорната област, која ја најдовме на стапалото. Во овој случај, можете слободно да ги ставите рацете според боговите или да ги ставите дланките на колковите.

    Како ќе знаете дека сте го нашле вашиот центар на гравитација?


    Ќе почувствувате благо нишање, но во исто време сигурно ќе знаете дека нема да паднете.

    Како да се разберат сложените закони на физиката. 100 едноставни и возбудливи експерименти за деца и нивните родители Дмитриев Александар Станиславович

    99 Тело со подвижен центар на гравитација

    Тело со подвижен центар на гравитација

    За експериментот ќе ни требаат:кутија Kinder Surprise, метална или стаклена топка.

    За овој експеримент ќе ви треба прилично тешка топка (може да биде метална или стакло). Таквите топки се продаваат во продавници за внатрешна декорација и аквариуми. И, исто така, пластична кутија од Kinder Surprise.

    На фотографијата: предмети потребни за експериментот. Стаклена топка и кутија за изненадување Киндер.

    Всушност, искуството не може да биде поедноставно. Ставете ја топката во кутијата и затворете ја. Превртете ја кутијата во ваши раце. Ќе се движи некако чудно, грчевито. Ќе застане на едниот крај, потоа ќе се преврти и повторно ќе стане - како некоја сила да го влече одвнатре. Како гном или мало животно.

    Ако го ставите на навалена рамнина, на пример перница за софа, тогаш и тоа ќе се тркала надолу доста смешно. Зошто се случува ова? Топката внатре виси слободно и се движи наоколу во кутијата. Затоа, центарот на гравитација на целиот систем, топката и кутијата, постојано се движат. Затоа движењата добиваат толку чуден карактер. На пример, можете да ја ставите кутијата на задникот, вертикално. Во овој случај, топката, која се наоѓа на дното во тесниот дел од кутијата, ја притиска со својата тежина и го спречува да падне. Исто како и играчката за ролна што се произведуваше во советско време.

    Кога кутијата почнува да се тркала, топката се поместува на другиот крај и, удирајќи во ѕидот, предизвикува да се движи кутијата со грч.

    Сега можеме да разбереме зошто ракувањето со мали бродови со тежок товар може да биде предизвик. Рибарот се движи од крмата до лакот на мал брод - чамецот ќе се движи! Или, на пример, мал вселенски модул, кога астронаутите се движат внатре, го менува целокупниот центар на гравитација. На крајот на краиштата, астронаутите играат улога на топка, а самиот модул игра улога на кутија. И во вселената, сите движења мора да бидат прецизни, инаку приклучувањето нема да работи! Но, компјутерите се бројат - ние сè уште само учиме и се забавуваме.

    Од книгата Најновата книга со факти. Том 3 [Физика, хемија и технологија. Историја и археологија. Разно] автор Кондрашов Анатолиј Павлович

    Од книгата Самосвесен универзум. Како свеста го создава материјалниот свет од Амит Госвами

    Од книгата Меѓупланетарно патување [Летови во вселената и достигнување на небесни тела] автор Перелман Јаков Исидорович

    Невидливи окови на тежина Во старите времиња, велат, на осуденикот му се врзувале синџир со голема тежина за да му го натежат чекорот и да не може да избега. Сите ние, жителите на Земјата, сме невидливо оптоварени со слична тежина, спречувајќи нè да излеземе од земното заробеништво во околниот простор.

    Од книгата Што е теоријата на релативноста автор Ландау Лев Давидович

    IV Дали е можно да се скрие од гравитацијата? Ние сме премногу навикнати на фактот дека сите нешта, сите физички тела се оковани на земја со нивната тежина; Затоа, тешко ни е дури и ментално да се одвоиме од силата на гравитацијата и да замислиме што би се случило кога би имале способност

    Од книгата Физика на секој чекор автор Перелман Јаков Исидорович

    Бариера од гравитацијата Духовитиот англиски писател Херберт Велс детално ја развил оваа идеја во научно-фантастичниот роман „Првите луѓе на Месечината“.

    Од книгата Движење. Топлина автор Китајгородски Александар Исакович

    VI И покрај гравитацијата. - На брановите на светлината Од трите замисливи начини за борба против гравитацијата, разгледавме и отфрливме два: метод за заштита од гравитацијата и метод за слабеење на земната гравитација. Убедени сме дека ниту едното ниту другото не му даваат на човештвото надеж за успешно решавање на искушението

    Од книгата Напад на апсолутна нула автор Бурмин Генрих Самоилович

    До поглавје X 11. Животот во отсуство на гравитација Во врска со оваа книга, во печатот и во писмата до авторот беа изразени стравувања дека последиците за живиот организам од неговото сместување во средина без гравитација треба да бидат фатални. Овие стравови, сепак, немаат никаква основа во суштина.

    Од книгата Историја на ласерот автор Бертолоти Марио

    Како всушност се движи телото? Од горенаведеното произлегува дека концептот на „движење тело во вселената“ е исто така релативен. Ако кажеме дека некое тело се поместило, тоа само значи дека ја сменило својата положба во однос на другите тела

    Од книгата Распространетоста на животот и единственоста на умот? автор Мосевицки Марк Исакович

    И покрај гравитацијата Со помош на огледало, можете да ги изненадите вашите другари покажувајќи им мало чудо: топки се тркалаат по стрмната падина, како гравитацијата да не постоела за нив. Се подразбира дека ова ќе биде оптичка илузија. Ориз. 96. Се чини дека топката се тркала нагоре кон вас

    Од книгата Како да се разберат сложените закони на физиката. 100 едноставни и забавни експерименти за децата и нивните родители автор Дмитриев Александар Станиславович

    Движење под влијание на гравитацијата Ќе спуштиме мала количка по две многу мазни наклонети рамнини. Да земеме една табла многу пократка од другата и да ја поставиме на истата потпора. Тогаш едната наклонета рамнина ќе биде стрмна, а другата рамна. Блузи

    Од книгата на авторот

    Како да се додадат паралелни сили кои дејствуваат на круто тело Кога на претходните страници решивме механички задачи во кои телото беше ментално заменето со точка, прашањето за собирање сили беше решено едноставно. Правилото за паралелограм го даде одговорот на ова прашање, и ако силите беа

    Од книгата на авторот

    Центар на гравитација Сите делови од телото имаат тежина. Затоа, цврстото тело е под влијание на безброј сили на гравитација. Покрај тоа, сите овие сили се паралелни. Ако е така, тогаш тие можат да се додадат според правилата што само ги разгледавме и да ги замениме со една сила.

    Од книгата на авторот

    9. Сигнали од вселената. „Мали зелени мажи“ Кога тишината е златна. Раѓање на неутронска ѕвезда. Небесно тело на лабораториска маса. Англискиот радио астроном Ентони Хјуиш тешко можеше однапред да предвиди какви неверојатни настани ќе се случат потоа

    Од книгата на авторот

    Црното тело Можеме да започнеме со гледање на некои резултати добиени од германскиот физичар Густав Роберт Кирхоф. Кирхоф е роден на 12 март 1824 година во Кенигсберг, каде што студирал на универзитетот под водство на физичарот Франц Нојман (1798-1895). Во 1847 година по

    Од книгата на авторот

    Од книгата на авторот

    54 Како да го пронајдеме тежиштето За експериментот ќе ни требаат: обичен стап. Ние веќе го знаеме правилото: за да се стабилизира и израмни летот на објектот, неговиот центар на аеродинамички притисок мора да биде зад центарот на гравитација. Но, како можете брзо да го пронајдете центарот на гравитација на стапот?