Почему нужно знать центр масс в этой задаче?

Question

Какую работу надо совершить, чтобы лежащий, на земле однородный стержень длиной 2 м и массой 100 кг поставить вертикально?
Что такое центр масс? И почему нельзя обойтись без него для решения этой задачи? Объясните, какую роль играет центр масс вобще и в этой задаче?

Answer 1

Потому что стержень- ЭТО НЕ МАТЕРИАЛЬНАЯ точка, а твердое тело, и его размерами пренебречь нельзя, поэтому, и вводят понятие центра масс, для того, чтобы можно было заменить его материальной точкой, а вобще все это есть в учебнике по механике- Савельева вам ХВАТИТ

Answer 2

Например, эта задача.
Чтобы совершить работу по подьему стержня, нужно приложить силу. Представьте, что вам на практике нужно поставить стержень вертикально, вы куда приложите силу?

Answer 3

Если не нравится центр масс (ЦМ) , то можно решить и по другому: работа есть произведение силы на перемещение. С силой понятно, она равна силе тяжести F=mg, а перемещение разное-один конец подняли на 2метра, а второй остался на земле. Тогда, если стержень однородный, то можно взять средне значение перемещения: A=F*L/2=mgL/2. Естественно, когда рассматривается сложное по форме, неоднородное тело без ЦМ не обойтись

Answer 4

В этой задаче можно обойтись без понятия "центр масс". Надо найти линейную плотность стержня, для каждой точки по длине стержня вывести уравнение элементарной работы при приведении стержня в вертикальное положение, и проинтегрировать это уравнение по длине стержня.