Центр тяжести
Почти любое тело, расположенное достаточно неровно (не вертикально) по отношению к земле и ничем не поддерживаемое, стремится упасть в результате действия силы земного притяжения (силы тяжести).
Сила, с которой тело действует на точку опоры, называется весом тела, а точка, к которой эта сила приложена, — центром тяжести тела. Чтобы предмет стоял устойчиво, у него должно быть широкое основание, а центр тяжести расположен как можно ниже. Например, доска, лежащая плашмя, гораздо устойчивее, чем стоящая торцом.
Определение центра тяжести
Положите на 2 пальца линейку. Начните сближать их. Сближение Будет происходить поочередными движениями: то один палец движется, то другой. Почему это происходит? Как только на одном пальце давление стало больше и трение настолько возросло, что палец дальше двигаться не может, он останавливается. Зато второй палец может теперь двигаться под линейкой. Но через некоторое время давление и над ним становится больше, чем над первым пальцем, и из-за увеличения трения он останавливается. А теперь может двигаться первый палец. Так, двигаясь по очереди, пальцы встретятся на самой середине линейки, у ее центра тяжести. В этом легко убедиться по делениям линейки.
Центр тяжести человека расположен в нижней части живота, т.к. вес ног составляет около половины веса тела. Устойчивость тела зависит от положения центра тяжести и от величины площади опоры: чем ниже центр тяжести и больше площадь опоры, тем тело устойчивее. Расположение центра тяжести относительно точек опоры влияет на равновесие тела. Человек не падает до тех пор, пока вертикальная линия из центра тяжести проходит через площадь, ограниченную его ступнями.
Морякам на качающейся палубе корабля придает устойчивость походка "в развалку". При такой ходьбе ноги специально ставятся шире, чтобы захватываемая ступнями площадь опоры была как можно больше.
Если встать на одну ногу, то площадь опоры уменьшится, и сохранять равновесие будет труднее.
Ещё сложнее удерживать равновесие или, как говорят, балансировать на узком канате или проволоке артистам цирка. Ведь площадь опоры в этом случае ничтожно мала
Рассмотрите примеры равновесия человека
Задание. Изготовьте игрушку балансир "Бабочка": она умеет на лету держаться своим хоботком и не падать. Секрет прост: как и у всех подобных игрушек-балансиров, центр тяжести этой конструкции находится под опорой, на которой стоит хоботок. Поэтому бабочку никуда не "перевешивает" и она легко удерживается в таком положении.
Нарисуйте на бумаге бабочку и вырежьте её.
Скрепку разогните. С одного конца должен остаться "носик" в виде буквы "Г". С другого сделайте петельку так, чтобы она оказалась в перпендикулярной плоскости по отношению к "носику". Петелька нужна затем, чтобы было легче приклеивать скрепку к бабочке и чтобы она не проворачивалась потом в процессе эксплуатации.
Прикрепите хоботок с помощью скотча на тельце бабочки.
На концы крыльев прикрепите маленькие шарики из пластилина.
Поместите хоботок на указательном пальце. При правильном выполнении бабочка будет удерживаться на пальце.
Поэкспериментируйте с количеством пластилина.