Движение под действием силы тяжести Будем скатывать небольшую тележку с двух очень гладких наклонных плоскостей. Одну доску возьмем значительно короче другой и положим их на одну и ту же опору. Тогда одна наклонная плоскость будет крутой, а другая – пологой. Верхушки

Как складывать параллельные силы, действующие на твердое тело Когда на предыдущих страницах мы решали задачи механики, в которых тело мысленно заменялось точкой, вопрос о сложении сил решался просто. Правило параллелограмма давало ответ на этот вопрос, а если силы были

Центр тяжести Все частички тела обладают весом. Поэтому твердое тело находится под действием бесчисленного количества сил тяжести. При этом все эти силы параллельны. Если так, то их можно сложить по правилам, которые мы только что рассматривали, и заменить одной силой.

9. Сигналы из космоса. «Маленькие зеленые человечки». Когда молчание - золото. Рождение нейтронной звезды. Небесное тело на лабораторном столе. Английский радиоастроном Антони Хьюиш вряд ли мог заранее предугадать, какие удивительные события произойдут после

Черное тело Мы можем начать с рассмотрения некоторых результатов, полученных немецким физиком Густавом Робертом Кирхгофом. Кирхгоф родился 12 марта 1824 г. в Кенигсберге, там же он проходил обучение в университете под руководством физика Франца Неймана (1798-1895). В 1847 г. после

54 Как найти центр тяжести Для опыта нам потребуется: обыкновенная палка. Мы уже знаем правило: чтобы стабилизировать, выровнять полет предмета, надо, чтобы его центр аэродинамического давления находился сзади центра тяжести. Но как быстро найти центр тяжести у палки,

Умение оставаться в равновесии не прилагая к этому усилий очень важно для эффективной медитации, занятий йогой, цигун и так же для танцев живота. Это первое требование, скоторым, сталкиваются новички в этих видах занятий и одна из причин, по которым трудно сделать первые шаги без инструктора. Вопрос подсказывающий о том что человек своего центра тяжести не знает может выглядеть несколько по разному. В цигун, например, человек спросит как быть расслабленным и при этом выполнять движения стоя, начинающая танцовщица восточных танцев не будет понимать как разделить и координировать движения нижних и верхних частей туловища, а так же в обеих случаях люди будут перенапрягаться и часто терять устойчивость. Движения их будут неуверенными, неуклюжими.

По этому, важно понять как найти свой центр тяжести самому, это требует как мыслительной работы, так и сноровки, но со временем навык переходит на инстинктивный уровень.

Что нужно сделать чтобы не напрягать мышцы и при этом не пользоваться внешними опорами. Ответ очевиден, нужно перенести опору внутрь. Точнее опереться на условную внутреннюю ось. Где эта ось проходит? Понятие центра тяжести условное, но тем не менее применяется в физике. Там ее принято определять как точку приложения равнодействующей сил тяжести. Равнодействующая сила тяжести это совокупность всех сил тяжести с учетом направления их действия.

Сложновато пока? Запаситесь терпением.

То есть, мы ведь ищем точку в своем теле которая позволит нам не падать, не борясь при этом сознательно с земным притяжением. Это значит, что сила тяжести земли должна быть направленна так, чтобы она сходилась с остальными действующими силами где-то в центре нашего тела.

Такое направление сил создает условную ось в самом центре нашего тела, вертикальную поверхности это и есть вертикаль центра тяжести. Та часть тела которой мы упираемся в землю является нашей площадью опоры (мы упираемся в землю ступнями) В месте где эта вертикаль упирается в поверхность на которой мы стоим, то есть упираемся в землю, это точка центра тяжести внутри площади опоры. Если вертикаль сместиться из этого места, мы равновесие потеряем и упадем. Чем больше сама площадь опоры, тем нам легче оставаться близко к ее центру, и потому мы все инстинктивно будем делать широкий шаг стоя на не устойчивой поверхности. То есть площадь опоры это не только сами ступни, но еще и пространство между ними.

Еще важно знать что ширина площади опоры влияет сильнее чем длина. В случае человека, это значит что у нас больше шансов упасть на бок чем назад и уж тем более вперед. По этому при беге нам тяжелее удерживать равновесие, то же самое можно сказать о каблуках. А вот в широкой устойчивой обуви, устоять наоборот легче, даже легче чем совсем уж босяком. Однако упомянутые в начале виды активности предполагают очень мягкую, легкую обувь или ее полное отсутствие. По этому, помогать себе обувью мы не сможем.

Значит, очень важно найти центральную точку вертикальной линии на своей ступне. Обычно она располагается не в центре ступни, как некоторые автоматически предполагают, а ближе к пятке, где то на пол пути от центра ступни, к пятке.
Но это еще не все.

Кроме вертикальной линии центра тяжести есть еще горизонтальная, а так же отдельная для конечностей.
Горизонтальная линия у женщин и мужчин проходит немного по разному.

Впереди у женщин она проходит ниже, а у мужчин выше. У мужчин она проходит где-то на 4-5 пальцев ниже пупка, а у женщин на 10, примерно. Сзади женская линия проходит почти укопчика, а мужская выше него примерно на пять пальцев. Кроме того, для устойчивости в момент медитации важно обратить внимание на отвесную линию центра тяжести колена. Онарасположена немного выше кости (голени), но на два или три пальца ниже хряща.

Во время медитаций, как и во время танца живота, расставлять широко ступни не очень хорошо, максимальная ширина, обычно соответствует ширине плеч.

По этому, нужно немного помочь себе коленями попытавшись выстроить вертикальную ось как можно прямее. Станьте перед зеркалом, найдите на себе все описанные точки. Ногипоставьте на ширине плеч. Расслабьте мышцы ног и тела. Затем, выпрямите спину, не напрягая тело, расслабьте ноги немного согнув колени. Представьте себе три вертикальных линии, каждая из которых проходит в соответствующей точке в задней части туловища, в передней его части и в районе колен. Попытайтесь расположить точки так, чтобы передняя ось туловища была примерно на полпути меж задней и коленной осью. При этом колени не следует загибать так, чтобы они заходили за носок, они должны быть лишь немного согнуты и хорошо расслаблены. Желательно над центром тяжести внутри площади опоры, который мы нашли на ступне. Руки при этом можно свободно расположить по богам либо положить ладони на бедра.

Как вы будете знать, что нашли свой центр тяжести?

Вы будете ощущать легкое покачивание, но при этом точно будете знать, что не упадете.

В технике во многих случаях бывает важно установить, где находится центр тяжести какого-либо предмета. Например, при изготовлении настольной лампы нужно, чтобы ее центр тяжести находился как можно ниже. Попробуем на простом примере разобраться, как можно найти центр тяжести какого-нибудь тела.

Возьмем кусок картона неправильной формы. На один конец крепкой нити привяжем небольшую гирьку иди камень. На другом конце нити завяжем узел. Теперь свободный конец нити выше узла проденем через отверстие, проделанное где-нибудь недалеко от края нашей картонки так, как это показано на рисунке. Узелок должен быть достаточно большим и не проходить через это отверстие. В этом случае картонка повиснет вдоль нити. Отметим направление, по которому наша нить пересекает картонку. Положив картонку на стол, проведем линию, соответствующую этому направлению.

Теперь проделаем еще одно отверстие где-нибудь в другой стороне картонки. Проденем через него нить и повторим наш опыт. Мы получим вторую линию, которая будет пересекать первую линию в точке S. Линии АА’ и ВВ’ называются линиями тяжести. Точка пересечения линий тяжести, обозначенная нами S, является центром тяжести нашей картонки.

Проверить это можно следующим образом. Картонку, имеющую неправильную форму, нужно поместить центром тяжести на конец пальца. Она будет легко удерживаться в таком положении. Ни в одной другой точке сделать этого нельзя. Таким же способом можно найти центр тяжести и какой-нибудь правильной поверхности, например имеющей форму половины круга. Каждая частичка любого тела находится под действием силы тяжести, которая направлена к центру Земли. Все бесчисленное множество этих сил можно рассматривать как действие одной силы, приложенной к определенной точке данного тела. Эта точка и называется центром тяжести. Если мы хотим удержать в равновесии какое-нибудь тело, достаточно поддерживать его центр тяжести.

Центр тяжести неправильной пластинки находится в точке пересечения двух линий тяжести. Таким же способом может быть найден центр тяжести пластинки, имеющей форму половины круга.

Известно, что висящее тело (отвес) будет находиться в состоянии устойчивого равновесия, если его центр тяжести будет лежать на одной вертикали с точкой подвеса и находиться ниже нее. Таким же образом подвешенная нами картонка заняла такое положение, при котором ее центр тяжести оказался точно под точкой подвеса. Значит, центр тяжести должен лежать точно на направлении вертикальной нити; поэтому это направление называется линией тяжести. Две линии тяжести в точке их пересечения определяют центр тяжести плоской поверхности.

Центры тяжести могут быть установлены не только экспериментальным путем, но также вычислены чисто математически. Таким путем можно найти, что центр тяжести какой-либо поверхности, имеющей форму половины круга, лежит на ее радиусе, перпендикулярном к линии среза, на расстоянии от линии среза.

Попробуйте сами вычислить место нахождения центра тяжести нашей картонки и потом проверить это на опыте.

Предлагаю несколько простых опытов с подручными материалами, которые практически не требуют подготовки.

Ребенок делает уроки, но нужно же передохнуть. И я предлагаю провести простой опыт с линейкой и карандашами.

Соревнование карандашей или определение центра тяжести

Возьмите два карандаша, держите их перед собой параллельно, сверху на них положите линейку. Начните сближать карандаши одновременно. И тут происходит удивительная вещь: сначала подвинется один карандаш, потом другой. И так будет происходить по очереди пока они не встретятся на середине линейки.

Можно задачу усложнить, и к одному краю линейки прилепить например кусочек пластилина. И тогда карандаши встретятся в центре тяжести, но это будет уже не середина линейки. У нас получилось, что центр тяжести 25 см линейки оказался на отметке 12,5. А вот с пластилином центр тяжести переместился на отметку 20.

Оказывается, как только над одним карандашом давление выросло настолько, что не дает ему двигаться дальше из-за увеличения силы трения, начинает движение другой карандаш. Но через некоторое время и над ним становится больше, чем над первым, и он из-за увеличения силы трения останавливается. И так поочередно.

Во такой простой опыт пятиминутка для детей получился.

ЦЕНТР ТЯЖЕСТИ — неизменно связанная с твердым телом точка , через которую проходит р авнодействующая сил тяжести , действующих на частицы этого тела при любом положении тела в пространстве . У однородного тела , имеющего центр симметрии (круг , шар , куб и т . д .), центр тяжести находится в центре симметрии тела .

Центр тяжести человека

Еще один простой и быстрый эксперимент.

Предложите ребенку сесть на стул. Спина и ноги должны быть строго вертикально, ноги стоят на полу. А теперь нужно встать со стула, но не помогать руками и ноги не сдвигать с места. Встать из такого положения не удастся.

Когда ребенок сидит на стуле, соблюдая все условия, то он не находится в равновесии , а чтобы встать нужно именно равновесие. Как этого добиться? Нужно чтобы воображаемая линия, проходящая через центр тяжести человека, пересекла область ступней. И тогда все получится. Можно поджать ноги под стул или вытянуть руки вперед, взяв что-то тяжелое.

Берем полоску бумаги, ставим на нее несколько шашек и резким движение выдергиваем лист. В идеале башенка из шашек не развалится и останется стоять. Этот простой опыт демонстрирует инерцию.

Ине́рция (от лат. inertia - бездеятельность, косность , синоним: инертность ) - свойство тел оставаться в некоторых системах отсчёта в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения в отсутствие или при взаимной компенсации внешних воздействий.

Есть статья Татьяны Галатоновой, в которой она с учеником рассуждает об инерции и ремнях безопасности .

А вот еще несколько примеров инерции:

• Когда воду выплескиваем из ведра, руки останавливаются с ведром, а вода выплескивается по инерции.
• Когда пекарь отправляет в печь хлеб и резко выдергивает лопату, то хлеб оказывается в печи на своем месте. (Улыбаюсь, Жихарка вспоминается).
• Или вот классика — машина тормозит, а мы летим вперед.

Попробуйте с ребенком порассуждать о примерах инерции. Можно еще нагрузить игрушечную машинку кубиками или небольшими игрушками. Привязать к машинке веревочку сзади и держать за нее. Толкнуть машинку, а когда она после быстрого движения резко остановится, то игрушки улетят вперед.

Такие простые опыты мы провели в перерывах между уроками.