Физика. Уровень стандарта. 10 класс. Барьяхтар
Этот учебник можно скачать в PDF формате на сайте тут.
Лабораторная работа № 4. Определение центра масс плоской фигуры
Цель: ознакомиться с методами определения центра масс (центра тяжести); определить центр тяжести пластины двумя методами: экспериментальным и геометрическим.
Оборудование: штатив с муфтой и лапкой, картон, ножницы, тонкий гвоздь, шило, гайка (или другой небольшой груз), нить длиной 30-40 см, линейка.
УКАЗАНИЯ К РАБОТЕ
Подготовка к эксперименту
1. Вырежьте из картона плоскую фигуру, имеющую форму трапеции (см. рис. 1).
Рис. 1
2. В трех углах трапеции сделайте шилом отверстия, диаметры которых немного больше диаметра гвоздя.
3. Изготовьте отвес: к одному концу нити привяжите гайку, на другом конце сделайте петельку.
Эксперимент 1. Определение центра масс экспериментальным методом
1. Закрепите гвоздь горизонтально в лапке штатива так, чтобы острый конец гвоздя был свободен; подвесьте на гвоздь фигуру и отвес.
2. После того как колебания фигуры и отвеса прекратятся, карандашом поставьте вдоль нити отвеса на картоне 2-3 точки.
3. Снимите фигуру и проведите через поставленные точки прямую.
4. Повторите действия еще для двух отверстий. Убедитесь, что все три прямые пересеклись в одной точке. Эта точка и есть центр масс фигуры.
Эксперимент 2. Определение центра масс геометрическим методом
Обратите внимание: фигуру используем ту же; построения лучше выполнять на ее оборотной стороне.
1. Разбейте фигуру на параллелограмм и треугольник, найдите их центры масс (точки О1 и О2 на рис. 2, а). Центр масс параллелограмма — в точке пересечения его диагоналей, треугольника — в точке пересечения его медиан.
Рис. 2
2. Разбейте фигуру на два треугольника и найдите их центры масс (точки О3 и О4 на рис. 2, б).
3. Постройте отрезки О1О2 и О3О4. Точка их пересечения — центр масс фигуры.
Анализ эксперимента и его результатов
Проанализируйте эксперимент и его результаты. В выводе укажите: 1) что вы определяли, какими методами; 2) какой метод более универсален; 3) совпали ли полученные результаты; если нет, то в чем причины погрешности.
Творческое задание
Предложите как минимум два способа, чтобы убедиться в том, что найденная вами точка действительно является центром масс фигуры.
Цей контент створено завдяки Міністерству освіти і науки України