Нахождение центра масс плоской фигуры

Цель работы: используя предложенное оборудование, опытным путем найти положение центра масс двух фигур: произвольной формы из картона и треугольника.

Оборудование: штатив, плотный картон, треугольник, линейка, скотч, нить, карандаш.

Задание 1. Определите положение центра масс плоской фигуры произвольной формы

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 масс тела.

1. С помощью ножниц вырежьте из картона фигуру произвольной формы. Скотчем прикрепите к ней нить в точке $A$. Подвесьте фигуру за нить к лапке штатива. С помощью линейки и карандаша отметьте на картоне линию вертикали $AB$ (рис. 8.1, а).
2. Переместите точку крепления нити в положение $C$. Повторите описанные действия. С помощью линейки и карандаша отметьте на картоне линию вертикали $CD$ (рис. 8.1, б).
3. Точка $O$ пересечения линий $AB$ и $CD$ дает искомое положение центра масс фигуры.

Рис. 8.1

Задание 2. Определите положение центра масс треугольника

Ход работы:

1. С помощью скотча закрепите один из концов нити в вершине треугольника и подвесьте его к лапке штатива.
2. С помощью линейки отметьте направление $AB$ линии действия силы тяжести (сделайте отметку $B$ на противоположной стороне треугольника) (рис. 8.2, а).
3. Повторите аналогичную процедуру, подвесив треугольник за вершину $C$. На противоположной вершине $C$ стороне треугольника сделайте отметку $D$ (рис. 8.2, б).
4. С помощью скотча прикрепите к треугольнику отрезки нитей $AB$ и $CD$. Точка $O$ их пересечения определяет положение центра масс треугольника. В данном случае центр масс фигуры находится вне пределов самого тела.
5. Сделайте выводы.

Рис. 8.2