نسخة الفيديو النصية
املأ الفراغ: مركز كتلة القضيب المنتظم ﺃﺏ الذي طوله ستة سنتيمترات يكون على بعد فراغ سنتيمتر من ﺃ.
للإجابة عن هذا السؤال، دعونا نبدأ بتذكر ما يعنيه تمثيل مركز كتلة الجسم. في مجال الجاذبية المنتظم، مركز الكتلة أو مركز الثقل هو نقطة وحيدة تؤثر عندها قوة وزن الجسم. يمكننا هذا من افتراض أن كتلة الجسم تكون مركزة عند مركز الكتلة كما لو كان جسيمًا. وإذا ارتكز جسم جاسئ عند مركز كتلته، فسيكون متزنًا تمامًا عند هذه النقطة.
إذن، ماذا يعني ذلك فيما يتعلق بتمثيل مركز كتلة قضيب منتظم؟ حسنًا، في الجسم الجاسئ الذي له كثافة ثابتة، يقع مركز الكتلة عند المركز الهندسي للجسم. ووفقًا لتعريفه، القضيب جسم جاسئ. وبما أنه منتظم، فإننا نعلم أن له كثافة منتظمة. إذن يمكننا القول إن مركز كتلة القضيب المنتظم لا بد أن يقع عند نقطة منتصفه.
إذن، في القضيب المنتظم ﺃﺏ، يمكننا تمثيل قوة وزن القضيب المؤثرة لأسفل على أنها تؤثر عند نقطة تقع في المنتصف بين النقطة ﺃ والنقطة ﺏ بالضبط. ونعلم بالفعل أن طول ﺃﺏ يساوي ستة سنتيمترات. ومن ثم، فإن مركز الكتلة يقع عند منتصف هذه المسافة من أي من النقطتين ﺃ أو ﺏ. وهذا يساوي ستة مقسومًا على اثنين، وهو ما يعطينا، بالطبع، ثلاثة سنتيمترات.
وهكذا، يمكننا ملء الفراغ. مركز كتلة القضيب المنتظم ﺃﺏ الذي طوله ستة سنتيمترات يكون على بعد ثلاثة سنتيمترات من ﺃ.
