Статистика. Равновесие тел

Слайд #1

Выполнила ученица 10 класса Шек Екатерина.

Слайд #2

СТАТИКА – раздел механики, изучающий условия равновесия сил.

Слайд #3

РАВНОВЕСИЕ ТЕЛ «Дайте мне точку опоры, и я подниму Землю.» Архимед

Слайд #4

Условия равновесия. I условие равновесия: Тело находится в равновесии, если геометрическая сумма внешних сил, приложенных к телу, равна нулю. ∑F=0. II условие равновесия: Сумма моментов сил, действующих по часовой стрелке, должна равняться сумме моментов сил, действующих против часовой стрелки. ∑ Mпо час.=∑ Mпротив час. М = F l, где М – момент силы, F - сила, l – плечо силы – кратчайшее расстояние от точки опоры до линии действия силы.

Слайд #5

Центр тяжести тела. Центр тяжести тела- это точка, через которую проходит равнодействующая всех параллельных сил тяжести, действующих на отдельные элементы тела. Найти центр тяжести данных фигур.

Слайд #6

ВИДЫ РАВНОВЕСИЯ Устойчивое Неустойчивое Безразличное

Слайд #7

Если на тело, имеющее опору, действуют уравновешивающие силы, то тело находится в положении равновесия.

Слайд #8

При отклонении тела от положения равновесия нарушается и равновесие сил. Если тело под действием равнодействующей силы возвращается в исходное положение, то это - устойчивое равновесие. Если же тело под действием равнодействующей силы, ещё сильнее отклоняется от положения равновесия, то это - неустойчивое равновесие.

Слайд #9

Возможен случай, когда при любом положении тела, равновесие сил сохраняется. Это состояние называется безразличным равновесием.

Слайд #10

Вывод: Равновесие устойчиво, если при малом отклонении от положения равновесия есть сила, стремящаяся вернуть его в это положение. Устойчиво такое положение, в котором его потенциальная энергия минимальна.

Слайд #11

Слайд #12

Если центр тяжести находится выше точки опоры, то в этом случае осуществить равновесие сил практически невозможно. При малейшем отклонении карандаша от вертикального положения, его центр тяжести понижается и карандаш падает.

Слайд #13

В случае если центр тяжести расположен ниже точки опоры, равновесие тела или системы тел – устойчивое. При отклонении тела, центр тяжести повышается, и тело возвращается в исходное состояние.

Слайд #14

Равновесие тела, имеющего точку опоры ниже центра тяжести , неустойчиво. Но равновесие может восстанавливаться путём смещения точки опоры тела в сторону смещения центра тяжести.

Слайд #15

Хождение на ходулях (две точки опоры или линия опоры) осуществляется путём непрерывного смещения центра тяжести относительно линии, соединяющей точки опоры(АВ).

Слайд #16

По положению центра тяжести можно судить о виде равновесия. Например езда эквилибриста по канату на велосипеде с противовесом является примером устойчивого равновесия.

Слайд #17

Вывод: Для устойчивости тела, находящегося на одной точке или линии опоры необходимо, чтобы центр тяжести находился ниже точки (линии) опоры.

Слайд #18

Слайд #19

Под площадью опоры понимают площадь соприкосновения тела с опорой или площадь, ограниченную возможными осями, относительно которых может происходить опрокидывание ( поворот) тела под действием внешних сил.

Слайд #20

Fт Fт Если при отклонении тела, имеющего площадь опоры, происходит повышение центра тяжести, то равновесие будет устойчивым. При устойчивом равновесии вертикальная прямая, проходящая через центр тяжести, всегда будет проходить через площадь опоры.

Слайд #21

Fт Fт Fт Fт Fт Два тела, у которых одинаковы вес и площадь опоры, но разная высота, имеют разный предельный угол наклона . Если этот угол превысить, то тела опрокидываются. A = Fт h

Слайд #22

Fт Fт Fт Fт Fт A = Fт h При более низком положении центра тяжести необходимо затратить большую работу для опрокидывания тела. Следовательно работа по опрокидыванию может служить мерой его устойчивости.

Слайд #23

Fт Fт Fт Fт Fт Неустойчивое равновесие Устойчивое равновесие

Слайд #24

Чем ниже центр тяжести корабля, тем больше его устойчивость.

Слайд #25

Чтобы увеличить устойчивость машин на поворотах, полотно дороги наклоняют в сторону поворота.

Слайд #26

Вывод: 1. Устойчиво то тело, у которого площадь опоры больше. 2. Из двух тел одинаковой площади устойчиво то, у которого центр тяжести расположен ниже, т.к. его можно отклонить без опрокидывания на большой угол.

Слайд #27

Почему Пизанская башня стоит под наклоном и не падает?

Слайд #28

Почему «Ванька-встанька» возвращается в положение равновесия при любом наклоне игрушки?

Слайд #29

Каким образом сохраняют равновесие велосипедисты и мотоциклисты?

Слайд #30

Выводы Существует три вида равновесия: устойчивое, неустойчивое, безразличное. Устойчиво положение тела, в котором его потенциальная энергия минимальна. Устойчивость тел на плоской поверхности тем больше, чем больше площадь опоры и ниже центр тяжести.