Физика 9 класс учебник Перышкин, Гутник - страница 114

Тип: ГДЗ, Решебник.
Авторы: Перышкин И. М., Гутник Е. М., Иванов А. И.
Часть: без частей.
Год: 2026.

Серия: (ФГОС).
Издательство: Просвещение.

   Мы рассмотрели равновесие тел, имеющих закреплённую ось вращения или точку опоры. Большинство предметов, окружающих нас, опирается на некоторую площадь. Например, дома, автомобили, станки и т. д. Рассмотрим условия равновесия тел, имеющих опоры.
   Выясним, при каких условиях призма на шарнирах (рис. 78) будет находиться в устойчивом и неустойчивом равновесии. Будем изменять форму призмы, к центру тяжести которой прикреплён отвес, и наблюдать за положением отвеса. Опыт показывает, что если линия отвеса проходит через опору (рис. 78, а), то равновесие призмы устойчивое. Если линия отвеса оказывается на границе опоры (рис. 78, б), то призма переходит в неустойчивое равновесие. А при выходе линии отвеса за границы опоры призма опрокидывается.
   Судить о том, насколько устойчиво равновесие тела, стоящего на горизонтальной поверхности, можно по углу наклона тела, при котором оно ещё не опрокидывается. Рассмотрим тело, изображённое на рисунке 79. Чтобы тело заняло положение неустойчивого равновесия, его нужно отклонить от горизонтальной поверхности. При этом тело будет опираться на одно ребро. Чем меньше угол α, на который нужно отклонить тело, чтобы оно перешло в положение неустойчивого равновесия (см. рис. 79), тем проще его вывести из первоначального устойчивого равновесия. Конкретное значение угла α определяется положением центра тяжести тела и площадью опоры. Чем больше площадь опоры и чем ниже расположен центр тяжести, тем устойчивее равновесие тела.

Ответьте на вопросы

Номер 1.

Какие виды равновесия вы знаете?

Ответ:

Различают три типа равновесных состояний: одно из них характеризуется устойчивостью, другое — неустойчивостью, а третье — безразличием.

Номер 2.

Как устойчивость равновесия связана с положением центра тяжести тела?

Ответ:

Устойчивость тела напрямую коррелирует с положением его центра тяжести. Снижение этого центра приводит к увеличению стабильности, в то время как его повышение, напротив, делает равновесие более хрупким.

Номер 3.

При каком условии тело, имеющее площадь опоры, будет находиться в устойчивом равновесии; упадёт?

Ответ:

Для того чтобы объект пребывал в стабильном положении, необходимо, чтобы линия, опущенная перпендикулярно вниз из его центра масс, пересекала область, на которую он опирается.
В случае, когда эта вертикальная линия выходит за границы опорной поверхности, происходит потеря устойчивости и падение объекта.

Номер 4.

Приведите примеры тел, находящихся в равновесии. Поясните, какое это равновесие.

Ответ:

   Подвешенная люстра: пример стабильного равновесия.
   Акробат на канате: демонстрирует нестабильное равновесие.
   Велосипедное колесо на оси: воплощает нейтральное равновесие.
   Книга на столе: также является образцом устойчивого равновесия.

Обсудите

Продолжает ли линия отвеса проходить через центр тяжести конструкции (см. рис. 78) при изменении формы? Почему?

Картинка из учебника по физике 9 класс. Страница 114, рисунок 78. Перышкин, Гутник. 2026 год

Рис. 78. Равновесие призмы на шарнирах: а — устойчивое; б — неустойчивое

Ответ:

Действительно, это явление сохраняется.
Вертикаль, определяемая отвесом, всегда ориентирована вдоль вектора гравитационной силы и проходит через центр масс объекта, вне зависимости от его конфигурации. Изменение геометрии конструкции может сместить локализацию центра масс, однако линия отвеса неизменно будет пересекать эту точку.

Конец страницы