33. Равновесие тел - В.И. Лукашик, Сборник задач по физике



841. В каком положении спичечный коробок обладает наибольшей устойчивостью? Почему?

Лежа на грани с большой площадью. Его устойчивость больше, чем больше площадь опоры и ниже центр тяжести.

842. Объясните, почему труднее опрокинуть ящик, наполненный песком, чем ящик, наполненный льдом.

Плотность песка больше, чем плотность льда, поэтому его масса больше. Следовательно, для выведения из равновесия ящика с песком надо приложить большую силу, чем к ящику со льдом.

843. Почему человек обычно наклоняется вперед, поднимаясь в гору, и отклоняется назад, спускаясь с горы?

Человек перемещает проекцию своего центра тяжести на площадь опоры для обеспечения большей устойчивости.

844. Каково назначение киля у парусной лодки?

В киль парусной лодки обычно засыпают балласт, благодаря чему центр тяжести лодки находится как можно ниже. Такое состояние обеспечивает наибольшую устойчивость парусника.

845. Как с помощью длинного шеста канатоходец обеспечивает себе большую устойчивость?

С помощью шеста канатоходец быстро перемещает проекцию своего центра тяжести на площадь опоры при потере равновесия и восстанавливает его.

846. Почему на горизонтальной поверхности однородный шар покоится и скатывается вниз по слегка наклоненной поверхности? Объясните, пользуясь следующими терминами: центр тяжести, момент силы.








Если шар лежит на горизонтальной плоскости, то сила тяжести и сила реакции опоры скомпенсированы, и их линии действия проходят через центр тяжести шара. Значит, момент сил, действующих на шар, равен нулю, и он покоится. Если шар лежит на наклонной плоскости, то сила реакции опоры и сила тяжести не компенсируют друг друга, линия действия силы реакции опоры не проходит через центр тяжести, и у шара возникает вращающий момент.

847. Почему кукла ванька-встанька возвращается в вертикальное положение?

Кукла ванька-встанька представляет собой систему, находящуюся в устойчивом равновесии. При любом выводе ее из равновесия возникают силы, стремящиеся вернуть ее в исходное состояние.

848. Определите виды равновесия для следующих тел: яблоко, висящее на ветке; колесо, насаженное на ось; монета, поставленная на ребро.

Яблоко — устойчивое, колесо — безразличное, монета — неустойчивое.

849. Масса Земли в 81 раз больше массы Луны, а расстояние между их центрами масс равно 384 000 км. На каком расстоянии от центра Земли находится центр масс системы Земля — Луна?
33. Равновесие тел