На рисунке представлена система, состоящая из блоков, нерастяжимых нитей, двух грузов массами m1 = 40 г и m2 = 20 г, а также жёсткой однородной линейки длиной 20 см. Блоки и нити невесомые, трение отсутствует. Участки нитей, не лежащие на блоках, вертикальны. Найдите массу линейки, если система покоится, линейка расположена горизонтально, а расстояние от левого конца линейки до упора составляет 5 см. ответ выразите в граммах, округлите до целого числа.
ответ:
Груз m2 меняют на другой груз массой M2 = 100 г. Найдите, каким должно быть новое расстояние от левого конца линейки до упора для того, чтобы система оставалась в равновесии, и линейка располагалась горизонтально. ответ выразите в сантиметрах, округлите до целого числа.
ответ
1). Неваляшка.
Особенность игрушки в том, что ее центр тяжести расположен очень низко. Для того, чтобы вывести игрушку из положения устойчивого равновесия необходимо наклонить ее так, чтобы вертикаль, проведенная через центр тяжести, вышла за границу площади опоры. Однако, нижняя часть игрушки представляет из себя шар, а верхняя часть игрушки по массе значительно уступает грузу, расположенному в нижней части шара.
В результате, при попытке положить игрушку горизонтально, получаем рычаг, где тяжелый груз всегда перевешивает легкий верх игрушки и неваляшка возвращается в исходное вертикальное положение.
Таким образом, неваляшка - игрушка, наглядно использующая устойчивое равновесие. То есть, при выведении игрушки из положения равновесия, возникают силы, возвращающие ее в положение, при котором центр тяжести располагается максимально низко. (см. рис.)
3). Еще более яркий пример устойчивого равновесия - карандаш, стоящий на грифеле и птичка, сидящая на пальце (см. рис.). В обоих случаях центр тяжести всей конструкции находится ниже точки опоры. Поэтому вывести такую конструкцию из положения устойчивого равновесия невозможно.
Чтобы определить цену деления шкалы прибора, надо взять два соседних деления с цифрами и разделить на число делений (не штрихов) между ними. Разность между двумя делениями с цифрами разделить на число маленьких делений между ними.
Можно взять 0 и 0,5 А или 0,5 и 1 А. Разность все равно 0,5 А.
Считаем число маленьких делений между ними. Их 10 штук. (Средний штрих длиннее. Штрихов там всего 9.)
Тогда ц.д=0,5/10=0,05 А в одном маленьком делении. (пол десятых ампера в одном самом маленьком делении.)
Амперметр показывает 4 маленьких деления. Значит сила тока в цепи
I=0,05*4=0,2 A. Это ответ.