Těžiště tělesa (Učebnice strana 48 – 50)

Prezentace na téma: "Těžiště tělesa (Učebnice strana 48 – 50)"— Transkript prezentace:

1 Těžiště tělesa (Učebnice strana 48 – 50)
Na rovnoramenné váhy na jednu misku umístíme těleso, na druhou misku přidáváme závaží, dokud se jazýček vah nezačne volně kývat okolo střední čárky stupnice nebo se na ní neustálí. Vahadlo je podepřené v určitém místě tak, že se ustálí v rovnovážné poloze. Pokus zopakujeme s pravítkem. Uděláme jednoduchý pokus: Položte si tužku na vodorovně natažený prst tak, aby nespadla. Tužka zůstane v klidu jen tehdy, pokud ji podepřeme pod určitým bodem (označíme T). T Při posunutí prstu vzhledem k tužce vpravo nebo vlevo, tužka spadne. Těžiště je blíže konci s gumou. T Bod T nazýváme těžiště tělesa. Každé těleso má jen jedno těžiště. Těžiště je asi uprostřed. Poloha těžiště závisí na rozložení látky v tělese.

2 Hledání těžiště, pod kterým je nutno podepřít sestavu předmětů nebo osob, využívají při svých atrakcích cirkusoví artisté. Dokážou tak udržet např. na hrotu meče skleněnou desku a na ní narovnané sklenice nebo vybalancovat na dlouhé tyči i několik svých kolegů.

3 Těžiště stejnorodé tyče je uprostřed.
Když tyč podepřeme mino těžiště, bude se otáčet. Když tyč podepřeme pod těžištěm, zůstane v klidu. F F T T T Fg Fg V gravitačním poli Země působí na každý bod tělesa Země určitou gravitační silou směrem svisle dolů. Účinek těchto gravitačních sil na těleso je stejný jako účinek výsledné gravitační síly Fg, která by působila v těžišti T tělesa. Do těžiště umísťujeme působiště výsledné gravitační síly Fg, kterou působí Země na těleso. Na tyč podepřenou pod těžištěm T působí v místě podepření síla F svisle vzhůru. Tato síla a výsledná gravitační síla Fg jsou stejně veliké, opačně orientované a působí na jedné svislé přímce. Obě síly jsou v rovnováze. Tyč zůstává v klidu. Podepřeme-li tyč v jiném místě, ne pod těžištěm, síly už nejsou v rovnováze a tyč padá.

4 Na tyč zavěšenou nad těžištěm T nebo v těžišti T působí výsledná gravitační síla svisle dolů a síla F závěsu svisle vzhůru. Tato síla F a výsledná gravitační síla Fg jsou stejně veliké, opačně orientované a působí na jedné svislé přímce. Obě síly jsou v rovnováze. Tyč zůstává v klidu. F F T T Fg Tělesa zavěšená nad těžištěm nebo v těžišti zůstávají v klidu. Rovněž tělesa podepřená přesně pod těžištěm nebo v těžišti zůstávají v klidu. Fg T Zavěsíme-li těleso, ustálí se vždy tak, že těžiště je pod místem závěsu nebo v místě závěsu. Tohoto jevu můžeme využít při určování těžiště tělesa.

5 Z kartonu vystřihneme těleso nepravidelného tvaru.
Těleso zavěšujeme v různých místech. Ve stejném místě zavěsíme olovnici, která nám určí svislý směr. Podle provázku na tělese si vyznačíme úsečku. V místě, kde se úsečky protnou, je těžiště tělesa. Tímto způsobem můžeme najít experimentálně těžiště všech těles. T Těžiště stejnorodých a pravidelných těles např. koule, krychle,válce apod. leží v jejich geometrickém středu. Těžiště nestejnorodých a nepravidelných těles určujeme experimentálně. T T T T

6 Některá tělesa např. obruč, prstýnek, podkova, prázdná váza, kbelík nebo sud, mají těžiště mimo látku tělesa. T T T T T Poloha těžiště závisí na rozložení látky v tělese. Do kvádru se třemi kruhovými otvory budeme postupně zasouvat ocelový váleček a pozorovat změnu těžiště. T T T Poloha těžiště se mění. Těžiště je blíže té části, kde je větší hmotnost.

7 Otázky a úlohy k opakování – učebnice strana 50 – 51.
Pokus: Posaď se na židli a dej nohy tak, abys měl chodidla na zemi přesně pod koleny. Pak vstaň, ale nesmíš předklonit tělo nad kolena ani dát chodidla pod židli. Nesmíš se také ničeho držet a o nic se opírat. Takto se prakticky vstát nedá. K tomu, abychom vstali ze židle, musíme buď posunout chodidla pod sebe nebo předklonit tělo dopředu (nelépe však obojí). Na tělo sedícího člověka působí gravitační síla Fg tak, jako by její působiště bylo v těžišti. Těžiště je uvnitř těla poblíž páteře asi 20 cm nad pasem. Těžnice prochází židlí vzadu za chodidly. T Fg Aby mohl člověk vstát, musí těžnice procházet mezi chodidly. Proto chceme-li vstát, musíme buď naklonit tělo dopředu a tak přemístit těžiště nebo posunout nohy dozadu, abychom dostali chodidla pod těžiště. Obvykle to také při vstávání ze židle děláme. Otázky a úlohy k opakování – učebnice strana 50 – 51.