Две металлические пластинки - алюминиевая и медная - скреплены так, как показано на рисунке 75. Размеры пластинок одинаковые. Определите положение центра тяжести конструкции.
Даны:
- Плотность алюминия: \( \rho_1 = 2700 \, \text{кг/м}^3 \)
- Плотность меди: \( \rho_2 = 8900 \, \text{кг/м}^3 \)
- Массы пластинок: \( m_1 \) и \( m_2 \)
Решение:
Центры тяжести каждой пластинки находятся в её середине. Массы пластинок рассчитываются через плотность и объём:
\(m_1 = \rho_1 \cdot V, \quad m_2 = \rho_2 \cdot V\)
Для определения положения центра тяжести конструкции используем условие равновесия моментов:
\(m_1 \cdot l_1 = m_2 \cdot l_2\)
где \( l_1 \) и \( l_2 \) — расстояния от центра тяжести каждой пластинки до общего центра тяжести конструкции.
Положение общего центра тяжести рассчитывается по формуле:
\(l = \frac{(\rho_2 - \rho_1)}{(\rho_1 + \rho_2)} \cdot L\)
где \( L \) — общая длина конструкции.
Подставив плотности алюминия и меди, получаем:
\(l = \frac{8900 - 2700}{8900 + 2700} \cdot L \approx 0.634L\)
Ответ: Центр тяжести конструкции находится на расстоянии \( 0.634L \) от алюминиевой пластинки.
Решебник
"Физика - Учебник" по предмету Физика за 9 класс.
Aвторы:
Гутник Е.М., Иванов А.И., Перышкин И.М.
Задание
Две металлические пластинки - алюминиевая и медная - скреплены так, как показано на рисунке 75. Размеры пластинок одинаковые. Определите положение центра тяжести конструкции.