Вес плоской фигуры
3/10Определите вес плоской фигуры.
Оборудование: плоская фигура, линейка, гирька, карандаш.
▶Показать разборСкрыть разбор
Ответ\(P = G = P_1\dfrac{l_1}{l}\), где \(P_1\) — вес гирьки, \(l\) и \(l_1\) — плечи силы тяжести фигуры и силы со стороны гирьки относительно края стола.
РешениеЧтобы определить вес плоской фигуры, сначала находим положение её центра масс. С этой целью положим фигуру на стол так, чтобы она опиралась только на край стола, и проведём по фигуре карандашом линию вдоль края стола. Затем эту операцию повторим, изменив положение фигуры на столе. Центр масс фигуры будет находиться в точке пересечения этих двух линий.
Проведём на фигуре от центра масс линию \(AC\) (рис. 19), положим на фигуру гирьку так, чтобы её центр масс находился на этой линии, а саму фигуру вместе с гирькой положим на стол, край которого должен быть перпендикулярен к линии \(AC\). При этом сама фигура должна опираться только о край стола и находиться в равновесии. В этом случае сумма моментов всех сил, приложенных к фигуре, относительно края стола равна нулю.

На фигуру будут действовать три силы: сила тяжести \(\vec G\), реакция опоры \(\vec N\) со стороны стола и сила \(\vec F\) со стороны гирьки, равная её весу \(\vec P_1\) (рис. 20).

Так как момент силы \(\vec N\) относительно края стола равен нулю, то по правилу моментов сил будем иметь \[Gl = P_1l_1,\quad G = P_1\dfrac{l_1}{l}.\] Вес фигуры равен действующей на неё силе тяжести, т. е. \(P = G\). Так как вес гирьки известен, то для определения веса фигуры измерим плечи \(l\) и \(l_1\) сил \(\vec G\) и \(\vec F\) соответственно.
Похожие задачи
- Ускорение по графику (A30) ЕГЭ 2007, 11 кл.
- График силы тяжести (А25) ЕГЭ 2011, 11 кл.
- Вещество в фольге МОШ 2011/12, 7 кл.
- Динамометр смешариков МОШ 2012/13, 7 кл.
- Показания динамометра (A20) ЕГЭ 2013, 11 кл.
- Кирпичи под открытым небом «Бельчонок» 2014/15, 7 кл.