На главную
 
Центр веса (тяжести) тела
 
Центр тяжести (веса) тела находится не в центре симметрии тела, как это утверждает классическая физика . Почему? Это я сейчас объясню.
Возьмем квадратную пластинку (например железную) и разделим ее на 16 одинаковых квадратов. (Рис. 8)
 
  
 

Рис. 8
Допустим, что вес каждого квадратика равен одному килограмму ( 1 кг). Обозначим квадратики цифрами ( 1-16 ).
Определим, чему же в действительности равен вес каждого из квадратиков, когда они находятся в теле пластины. (Рис. 9)
 
  
 

Рис. 9
Очевидно, что квадратики с 1 по 4 будут весить по 1 кг каждый.
Квадратики с 5 по 8 будут весить по 2 кг каждый (собственный вес + вес квадратика который давит на него сверху).
Квадратики с 9 по 12 будут весить по 3 кг каждый (собственный вес + вес квадратика который давит на него сверху).
Квадратики с 13 по 16 будут весить по 4 кг каждый (собственный вес + вес квадратика который давит на него сверху).
На рисунке 9 изображена та же самая пластинка, только вместо порякового номера проставлен вес каждого квадратика в пластинке.
Сила веса каждого из квадратиков с 1 по 12 уравновешивается силой реакции ниже лежащего квадратика. Значит вес каждого из квадратиков с 1 по 12 (относительно тела пластины) равен 0 . Весь вес сосредоточен в нижнем переходном слое между квадратиками с 13 по 16 и воздухом. Квадратики с 13 по 16 не уравновешены силой реакции воздуха.

Вообще, о весе тела нужно всегда говорить с оговоркой – относительно чего (какое вещество окружает наше тело) мы рассматриваем этот вес.
Например воздух ничего не весит в воздухе, вода ничего не весит в воде, железо в железе и так далее. Убедиться в этом вы сможете на примере изложенном мной в задаче Nr 9 .
Таким образом мы имеем на верхней грани пластины значение веса равное 0 , a на нижней 16 кг. (вес пластины относительно воздуха).
Стало быть вес пластины в воздухе ( на длинне пластины по оси Y ) изменяется от нуля до 16 кг.
Построим эпюру моментов силы веса пластины по оси Y .(Рис. 10)
 
  
 

Рис. 10.
Для точки О1 , момент вращения от сил веса ( по оси Y ) равен 0 . Очевидным является и то, что вес тела симметричен относительно оси Y .
Следовательно точка О1 является центром веса (тяжести) тела.
Это я и пытался доказать!

Вывод:
Центр веса тела, находящегося на поверхности Земли в
состоянии покоя (на тело не действуют другие силы, кроме сил
поля давления Земли), находится ниже геометрического центра
данного тела.
Это справедливо для тел имеющих положительный знак веса.
Если тело имеет отрицательное значение веса (легче воздуха,
например водород), то центр веса тела находится выше
геометрического центра тела.


Развернем нашу пластину на 90 градусов по часовой стрелке (Рис. 11)
 
  
 

Рис. 11
При этом мы заметим, что центр тяжести переместился из точки О1 в точку О2 .
Перемещение центра тяжести внутри тела вызывает появление силы инерции тела. О том как протекает этот процесс я расскажу в разделе инерция тел.

Не следует путать понятие центр веса с понятием центр поля давления тела.
Полем давления называется диаграмма, показывающая зависимость величины давления от положения точки в пространстве или на плоскости.
Поле давления обозначается при помощи линий поля.
Линией поля называется кривая соединяющая точки поля с одинаковым значением давления. Точка, где кривая линии поля обращается в нуль называется центром поля.
Из рисунка 9 можно заметить, что значение веса, а следовательно и давления, увеличивается от верха к низу пластины. Поэтому можно сделать однозначный вывод, что точка с минимальным значением давления или центр давления находится выше геометрического центра пластины.

















 
Rambler's Top100 КиберГород.Ru - каталог РуНета. Рейтинг. Статистика. be number one
 


Клинские стальные входные двери объектов | Тегастрой - строительство фонтанов | быстрая продажа квартир в Реутове