Центр тяжести
Это понятие впервые встречается на программе «Проектная инженерная база» — примерно 9-10 лет (3-4 класс).
Точка, в которой предмет держится в равновесии: подставь опору под неё — не упадёт, сдвинь опору в сторону — перевернётся.
Линейка на пальце: палец точно под серединой — лежит, чуть сдвинул — перевешивает и падает.
Найти точку равновесия линейки на пальце; прилепить на один конец пластилин и показать, куда сместилась точка.
Точка, к которой приложена сила тяжести всего тела. Тело стоит устойчиво, пока вертикаль из центра тяжести проходит внутри опоры; чем ниже центр тяжести и шире опора, тем устойчивее. Поэтому тяжёлые батарейки в роботе ставят как можно ниже.
Собрать из конструктора две одинаковые башни — с грузом внизу и с грузом наверху — и наклонять основание, пока каждая не упадёт; сравнить углы.
Точка приложения равнодействующей сил тяжести; в однородном поле совпадает с центром масс и может лежать вне тела (кольцо, бумеранг). Тело опрокидывается, когда проекция центра масс выходит за границу площади опоры. Для робота: чем ниже центр масс, тем больше допустимый крен; при разгоне и торможении нагрузка «перетекает» между колёсами.
Найти центр тяжести плоской фигуры произвольной формы: подвесить её за две разные точки с отвесом, отметить линии, а пересечение проверить балансировкой на кончике карандаша.
Частое заблуждение
«Центр тяжести всегда в середине предмета». Нет: он смещён туда, где больше массы, а у кольца или подковы вообще лежит вне материала — в пустоте.