eksperyment Michaela Faradaya z równowagą

Materiały:
szczotka do zamiatania, stalowe śruby pełniące rolę obciążnika, klejąca taśma malarska, widelec, łyżka ,wykałaczka lub patyk do szaszłyka albo zapałka, szklanka
Przebieg doświadczenia:
Szczotkę opieramy na dwóch palcach i zbliżamy je do siebie. Palce za każdym razem spotykają się w tym samym punkcie zwanym środkiem ciężkości. Do górnego końca szczotki przyczepimy obciążnik (stalowe śruby) i powtarzamy poprzednią czynność. Po zmianie położenia obciążnika, zbliżające się palce spotykają się w innym miejscu.
Łączymy łyżkę z widelcem i do widelca dodatkowo wkładamy zapałkę lub wykałaczkę, odpowiednio ją ustawiając. Metodą prób i błędów opieramy zapałkę na szklance tak, aby cała bryła była w równowadze.
Wyjaśnienie: Środek masy ciała lub układu ciał jest to punkt mający masę całego ciała, zastępujący cały układ, czyli wtedy ciało można tak traktować tak, jakby cała masa była skupiona w jednym punkcie. W jednorodnym polu grawitacyjnym środek masy pokrywa się z środkiem ciężkości ciała, czyli z punktem do którego przyłożona jest wypadkowa siła ciężkości działająca na ciało. Jeśli oprzemy ciało w środku ciężkości (masy) to ciało jest w stanie równowagi, ponieważ względem tego punktu nie działa żadem moment siły.
Jeśli szczotkę opieramy na dwóch palcach i zbliżamy je do siebie, to na palec, na który działa mniejsza siła nacisku, działa też mniejsza siła tarcia i ten palec się zbliża do środka ciężkości, aż oba palce spotykają się w środku ciężkości. Środek ciężkości (masy) zależy od wartości mas poszczególnych części ciała i rozkładu masy tych części. Dlatego gdy przyczepiliśmy do górnego końca szczotki obciążnik, to położenie środka ciężkości się zmieniło. Po zmianie położenia obciążnika środek ciężkości również jest w innym miejscu ponieważ zmienia się rozmieszczenie części składowych bryły.
Środek ciężkości (masy) wcale nie musi zawierać się w bryle, ale może być poza nią. Bryła złożona z połączonej łyżki z widelcem ma środek ciężkości poza tą bryłą w punkcie podparcia zapałki na szklance.

• Pobierz folder
• Zachomikuj folder