Если оно зеленое или дергается — это биология. Если воняет — это химия. Если не работает — это физика.

«Краткий определитель наук»
Домашнее задание для 7 "А" класса от Лабораторная работа

Внимание!

Для выполнения лабораторной работы необходимо изучить в учебнике параграф "Центр тяжести тела".

Все пункты выполнения работы должны сопровождаться фотоотчетом для дальнейшей передачи учителю.

В тетради оформляем лабораторную работу по всем правилам. При этом первые два задания должны быть представлены в виде текста с пошаговыми действиями, а третье задание с зарисовкой.

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

«Определение центра тяжести плоской пластины»

Цель работы: Используя предложенное оборудование, опытным путём найти положение центра тяжести плоских фигур.

Оборудование: Плотный картон, треугольник из школьного набора, линейка, иголка, нить с грузом, карандаш.

 

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Центр тяжести есть у всех тел.

Центром тяжести тела называется точка, относительно которой суммарный момент сил тяжести, действующих на тело, равен нулю.

Например, если подвесить предмет за его центр тяжести, то он останется в покое. То есть, его положение в пространстве не изменится (он не перевернётся вверх ногами или на бок).

Почему одни тела опрокидываются, а другие — нет? Если из центра тяжести тела провести линию, перпендикулярную полу, то в случае, когда линия выходит за границы опоры тела, тело упадёт. Чем больше площадь опоры, чем ближе расположен центр тяжести тела к центральной точке площади опоры и центральной линии центра тяжести, тем более устойчивым будет положение тела. Например, центр тяжести знаменитой Пизанской башни расположен всего в двух метрах от середины её опоры. А падение случится лишь тогда, когда это отклонение составит около 14 метров. Центр тяжести тела человека находится примерно на 20,23 сантиметра ниже пупка. Воображаемая линия, проведённая отвесно из центра тяжести, проходит ровно между ступнями. У куклы-неваляшки секрет заключается также в центре тяжести тела. Её устойчивость объясняется тем, что центр тяжести у неваляшки находится в самом низу, она фактически стоит на нём.

Условием сохранения равновесия тела является прохождение вертикальной оси его общего центра тяжести внутри площади опоры тела. Если вертикаль центра тяжести тела выходит из площади опоры, тело теряет равновесие и падает. Поэтому чем больше площадь опоры, чем ближе расположен центр тяжести тела к центральной точке площади опоры и центральной линии центра тяжести, тем более устойчивым будет положение тела. Площадь опоры при вертикальном положении человека ограничена тем пространством, которое находится под подошвами и между стопами. Центральная точка отвесной линии центра тяжести на стопе находится на 5 см впереди от пяточного бугра. Сагиттальный размер площади опоры всегда преобладает над фронтальным, поэтому и смещение отвесной линии центра тяжести легче происходит вправо и влево, чем назад, а особенно трудно — вперед. В связи с этим устойчивость на поворотах при быстром беге значительно меньше, чем в сагиттальном направлении (вперед или назад). Нога в обуви, особенно с широким каблуком и жесткой подошвой, устойчивее, чем без обуви, так как приобретает большую площадь опоры.

 

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Задание 1: Определение положения центра тяжести плоской фигуры произвольной формы

С помощью ножниц вырежьте из картона фигуру произвольной (неправильной) формы.

Вденьте нитку в иголку. К одному концу нити прикрепите груз (например, ластик, гайку, болт и пр.).

Вставьте иголку в пластину около края таким образом, чтобы пластина свободно вращалась на иголке. Нить должна свободно свисать вдоль пластины.

Отметьте карандашом две точки на верхнем и нижнем крае пластины, через которые проходит нить. При помощи линейки проведите линию через эти точки.

Повторите опыт ещё 2 раза, подвесив пластину в других точках. Линии должны пересечься в одной точке – центре тяжести пластины. Отметьте её на пластине (точка О).

Задание 2: Определение положения центра тяжести плоской фигуры без использования нити

Вырежьте из картона фигуру следующей формы.

С помощью карандаша и линейки разбейте фигуру на два прямоугольника. Построением найдите положения О1 и О2 их центров тяжести. Очевидно, что центр тяжести всей фигуры находится на линии О1О2.

Разбейте фигуру на два прямоугольника другим способом. Построением найдите положения центров тяжести О3 и О4 каждого из них. Соедините точки О3 и О4 линией. Точка пересечения линий О1О2 и О3О4 определяет положение центра тяжести фигуры (точка О на рисунке ниже).

Задание 3: Определение положения центра тяжести треугольника из школьного набора

С помощью скотча закрепите один из концов нити в вершине треугольника и подвесьте его так, чтобы он висел свободно и вертикально на этой нити. С помощью линейки отметьте направление линии АВ действия силы тяжести (сделайте отметку на противоположной стороне треугольника).

Повторите аналогичную процедуру, подвесив треугольник за вершину С. На противоположной вершине С стороне треугольника сделайте отметку D.

Как видите, в данном случае центр тяжести фигуры находится вне пределов самого тела (не на треугольнике, а в пространстве).

Перенесите изображение данного треугольника в тетрадь (обведите его карандашом), укажите на рисунке все точки A, B, C, D, отмеченные ранее на треугольнике и проведите соответствующие линии AB и CD, чтобы затем указать центр тяжести данного тела (точка О).

Задание 4. Решение качественных задач

  1. С какой целью цирковые артисты при хождении по канату держат в руках тяжелые шесты?
  2. Попробуйте встать со стула так, чтобы не наклонять корпус тела вперед. Почему не получается?
  3. Почему у автомашин и велосипедов и самокатов и прочего транспорта тормоза лучше ставить на задние колеса, а не на передние?
  4. Почему, грузовик нагруженный сеном легче переворачивается, чем тот же грузовик, но пустой?

 

Фотоотчет присылать на почту учителя: foxmw@yandex.ru
В фотоотчет включить фотографии оформленной работы в тетради и фотографии того, как выполнялась работа (пошагово).


Всего комментариев: 0
Имя *:
Email:
Все смайлы
Код *: