Центърът на тежестта

Окачената пластинка

Окачи картон на гвоздей и го пусни. Той се залюлява и спира. Тогава силата на тежестта G и силата от гвоздея N са равни, противоположни и на една права. Ако не са на една права, картонът се завърта, докато застанат.

Силата на тежестта действа така, сякаш цялата тежест е събрана в една точка – центъра на тежестта. Затова окаченото тяло се успокоява с центъра на тежестта точно под точката на окачване – от която и да е дупка.

Как се намира с отвес

Отвесът е конец с тежест. Окачи картона и до гвоздея закачи отвеса. Начертай по конеца права – тя минава през центъра на тежестта. После окачи картона в друга дупка и начертай втора права. Центърът на тежестта е там, където двете прави се пресичат. Третата права е само проверка.

Внимание: ако втората дупка е на една права с първата и с центъра на тежестта, двата отвеса съвпадат и не се пресичат в точка. Избери дупка встрани.

Това е препоръчителната лабораторна работа „Определяне центъра на тежестта на плоски пластинки“. Симулацията не я замества – направи я и с истински картон.

Къде може да е центърът на тежестта

• В еднаква по дебелина пластинка с център на симетрия (правоъгълник, кръг) той е в средата.
• Залепено топче пластилин го премества към себе си. Дупка го отмества встрани от нея.
• Центърът на тежестта не е задължително в самото тяло. При подковата, пръстена, рамката и Г-образната пластинка той е в празното.
• Права през центъра на тежестта не винаги дели пластинката на две части с еднаква маса. Триъгълник, срязан през него успоредно на страна, дава части 5 : 4.

Устойчиво и неустойчиво равновесие

• Устойчиво: центърът на тежестта е под опората. Побутнеш ли тялото, то се връща.
• Неустойчиво: центърът на тежестта е точно над опората. И най-малкото побутване го събаря.
• Ако опората е точно в центъра на тежестта, тялото остава в каквото положение го оставиш.

Акробатът от картон стои с главата надолу на пръста ти, когато тежестите в дланите му свалят центъра на тежестта под пръста.

Тяло върху опора

Тяло върху опора стои, докато вертикалата през центъра на тежестта минава през опората. На наклонена поставка тя се приближава към долния ръб. Когато излезе извън опората, тялото се преобръща.

• По-нисък център на тежестта и по-широка опора – по-устойчиво тяло.
• Масата сама по себе си не помага: кутия от тънък и от дебел картон се преобръща при един и същ наклон.
• Затова в камиона и в багажника на колелото тежкият товар се слага отдолу и се закрепва – особено на наклонен път и в завой.

Знаеш ли, че… скачачите на висок скок с техниката „флоп“ прехвърлят тялото над летвата извито като дъга. На теория центърът им на тежестта може да мине дори под летвата. А третият вид равновесие, когато тялото остава, както го оставиш, се нарича „безразлично“.

Безопасност

• В лабораторната работа пробивай дупките с шило или карфица върху подложка, далеч от пръстите. Режи картона с ножица с обли върхове.
• Не трупай тежки предмети високо на рафт или количка. Високи мебели и телевизори се закрепват към стената.
• Не се качвай на стол или маса, за да „провериш“ равновесието си.