Задачи на тему Центр тяжести

Предмет Теоретическая механика
Из пособия Решебник Мещерский

9.1 Определить положение центра тяжести C стержневого контура AFBD, состоящего из дуги ADB четверти окружности радиуса FD=R и из дуги полуокружности AFB, построенной на хорде AB как на диаметре. Линейные плотности стержней одинаковы.
РЕШЕНИЕ

9.2 Определить положение центра тяжести C площади, ограниченной полуокружностью AOB радиуса R и двумя прямыми равной длины AD и DB, причем OD=3R.
РЕШЕНИЕ

9.3 Найти центр тяжести C площади кругового сегмента ADB радиуса AO=30 см, если угол AOB=60°.
РЕШЕНИЕ

9.4 Определить положение центра тяжести однородного диска с круглым отверстием, предполагая радиус диска равным r1, радиус отверстия равным r2 и центр этого отверстия находящимся на расстоянии r1/2 от центра диска.
РЕШЕНИЕ

9.5 Определить координаты центра тяжести четверти кольца, показанного на рисунке.
РЕШЕНИЕ

9.6 Найти координаты центра тяжести фигуры, изображенной на рисунке.
РЕШЕНИЕ

9.7 Найти центр тяжести поперечного сечения плотины, показанного на рисунке, принимая, что удельный вес бетона равен 24 кН/м3, а земляного грунта 16 кН/м3.
РЕШЕНИЕ

9.8 Найти координаты центра тяжести поперечного сечения неравнобокого уголка, полки которого имеют ширину OA=a, OB=b и толщину AC=BD=d.
РЕШЕНИЕ

9.9 Найти расстояние центра тяжести таврового сечения ABCD от стороны его AC, если высота тавра BD=h, ширина полки AC=a, толщина полки равна d и толщина стенки равна b.
РЕШЕНИЕ

9.10 Найти центр тяжести двутаврового профиля, размеры которого указаны на рисунке.
РЕШЕНИЕ

9.11 Найти координаты центра тяжести однородной пластинки, изображенной на рисунке, зная, что AH=2 см, HG=1,5 см, AB=З см, BC=10 см, EF=4 см, ED=2 см.
РЕШЕНИЕ

9.12 В однородной квадратной доске ABCD со стороной AB=2 м вырезано квадратное отверстие EFGH, стороны которого соответственно параллельны сторонами ABCD и равны 0,7 м каждая. Определить координаты x и y центра тяжести оставшейся части доски, зная, что OK=O1K=0,5 м, где O и O1 центры квадратов, OK и O1K соответственно параллельны сторонам квадратов.
РЕШЕНИЕ

9.13 Провести через вершину D однородного прямоугольника ABCD прямую DE так, чтобы при подвешивании отрезанной по этой прямой трапеции ABED за вершину E сторона AD, равная a, была горизонтальна.
РЕШЕНИЕ

9.14 Дан квадрат ABDC, сторона которого равна a. Найти внутри него такую точку E, чтобы она была центром тяжести площади, которая получится, если из квадрата вырезать равнобедренный треугольник AEB.
РЕШЕНИЕ

9.15 Четыре человека несут однородную треугольную пластину. Двое взялись за две вершины, остальные за стороны, примыкающие к третьей вершине. На каком расстоянии от третьей вершины они должны поместиться, для того чтобы каждый из четырех поддерживал четверть полного веса пластины?
РЕШЕНИЕ

9.16 Определить координаты центра тяжести системы грузов, расположенных в вершинах прямоугольного параллелепипеда, ребра которого соответственно равны: AB=20 см, AC=10 см, AD=5 см. Веса грузов в вершинах A, B, C, D, E, F, G, H соответственно равны 1 Н, 2 Н, 3 Н, 4 Н, 5 Н, 3 Н, 4 Н, 3 Н.
РЕШЕНИЕ

9.17 Определить координаты центра тяжести контура прямоугольного параллелепипеда, ребра которого суть однородные бруски длиной: OA=0,8 м, OB=0,4 м, OC=0,6 м. Веса брусков равны соответственно: OA=250 Н, OB, OC и CD по 75 Н, CG 200 Н; AF 125 Н, AG и GE по 50 Н, BD, BF, DE и EF по 25 Н.
РЕШЕНИЕ

9.18 Найти координаты центра тяжести тела, имеющего вид стула, состоящего из стержней одинаковой длины и веса. Длина стержня равна 44 см.
РЕШЕНИЕ

9.19 Найти координаты центра тяжести плоской фермы, состоящей из семи стержней, длины которых указаны на рисунке, если вес 1 м для всех стержней один и тот же.
РЕШЕНИЕ

9.20 Найти координаты центра тяжести деревянного молотка, состоящего из прямоугольного параллелепипеда и ручки с квадратным сечением. Дано: a=10 см, b=8 см, c=18 см, d=40 см, l=3 см.
РЕШЕНИЕ

9.21 Корпус легкого крейсера весит 19000 кН. Центр тяжести корпуса находится по вертикали над килем на высоте y1=6 м. После спуска на воду внутри корпуса установлены главные машины и котлы. Главные машины весят 4500 кН, и ордината центра тяжести их y2=3 м. Вес котлов равен 5000 кН, и ордината центра тяжести их y3=4,6 м. Определить ординату yC общего центра тяжести корпуса, машин и котлов.
РЕШЕНИЕ

9.22 На корабле водоизмещением в 45000 кН груз весом в 300 кН перемещен из носового отсека в кормовой на расстояние 60 м. Насколько переместился общий центр тяжести корабля и груза?
РЕШЕНИЕ

9.23 Для однородного тетраэдра ABCDEF, усеченного параллельно основанию, даны: площадь ABC=a, площадь DEF=b, расстояние между ними h. Найти расстояние z центра тяжести данного усеченного тетраэдра от основания ABC.
РЕШЕНИЕ

9.24 Корпус якорной подводной мины имеет форму цилиндра с выпуклыми сферическими днищами. Радиус цилиндрического пояса r=0,4 м, высота цилиндрического пояса h=2r; высоты сферических сегментов соответственно равны: f1=0,5r и f2=0,2r. Найти центр тяжести поверхности корпуса мины.
РЕШЕНИЕ

9.25 Найти предельную высоту h цилиндра, при которой тело, состоящее из цилиндра и полушара одинаковой плотности и одинакового радиуса r, теряет устойчивость в положении равновесия, когда оно опирается поверхностью полушара на гладкую горизонтальную плоскость. Центр тяжести всего тела должен совпадать с центром полушара. Расстояние центра тяжести однородного полушара от его основания равно 3r/8.
РЕШЕНИЕ

9.26 Найти предельную высоту h конуса, при которой тело, состоящее из конуса и полушара одинаковой плотности и радиуса r, теряет устойчивость в положении равновесия при условии предыдущей задачи.
РЕШЕНИЕ

9.27 Тонкий однородный лист изогнут в виде двух треугольников и квадрата, как показано на рисунке: равнобедренный треугольник OAB лежит в плоскости xy, прямоугольный треугольник ODE в плоскости yz (вершина прямого угла точка E), квадрат OBKE в горизонтальной плоскости. Определить координаты центра тяжести изогнутого листа.
РЕШЕНИЕ