Czy takie uzasadnienie jest poprawne? Nie napisałem o zerowym momencie siły, ale zamiast tego napisałem, że wzdłuż pionowej prostej przechodzącej przez punkt A działają siły grawitacji i reakcji szpilki, które się równoważą, zatem na tej prostej leży środek masy kątomierza.
No a w 3 punkcie napisałem, że skoro kątomierz jest nieruchomy to siła reakcji działająca na szpilkę musi równoważyć siłę ciężkości, z czego wynikałoby, że środek masy leży na tej prostej. Czy to jest poprawne?
A jeśli nie to nie wiem w końcu w jaki sposób powiązać to z momentem siły.
No ale jak środek masy nie będzie leżał na tej pionowej prostej, to i tak będzie równoważył siłę reakcji. Czyli z tego, że jest równowaga siły reakcji i siły ciężkości nie wynika od razu to, że leżą one w jednej linii.
Co do momentu - zgodnie z I zasadą dynamiki w ruchu obrotowym, aby ciało nie obracało się (tak jak tutaj), to wypadkowy moment sił względem punktu obrotu (tu jest to punkt A) musi być zerowy. Moment siły reakcji już jest zerowy, bo ramię siły jest zerowe i teraz, żeby jeszcze moment siły cięzkości był zerowy, to ona faktycznie musi leżeć na linii pionowej przechodzącej przez A - bo wtedy kąt między ramieniem tej siły a tą siłą jest równy 180 stopni, a sin(180) = 0.
A ten kąt z ostatniego zdania to nie będzie raczej zerowy? Wiem, że sin(0)=sin(180)=0, ale chcę się upewnić.
Czyli takie uzasadnienie jak powyżej jest dobre?
Dalej też nie do końca rozumiem dlaczego siłę reakcji możemy przyłożyć do punktu A a z siłą grawitacji to w końcu nie wiem czy dowolnie ją można przyłożyć?
Tak, teraz jest ok. Tak, kąt będzie 0 stopni, masz rację, wcześniej się pomyliłem, ale oczywiście obliczeniowo niczego to nie zmienia.
A siły grawitacji właśnie nie możemy przyłożyć gdziekolwiek - celem tego zadania właśnie było wyznaczenie gdzie trzeba ją przyłożyć (czyli gdzie leży środek masy) - musi tam być właśnie dlatesgo, że kątomierz się nie obraca. Gdyby nie leżała na tej pionowej linii, to kątomierz by się obrócił.
Czyli jakbyśmy teraz mieli narysować siłę ciężkości to byłaby ona przyłożona do środka masy? Bo jeśli tak to ten kąt jednak chyba powinien być równy 180 stopni.
Tak, siła cięzkości z definicji jest przyłożona do środka masy. Kąt będzie 0 stopni, ramię siły cięzkości idzie od A do środka masy (wektor jest zwrócony w dół) i siła ciężkości też jest zwrócona w dół, więc kąt między tymi wektorami to 0 stopni.
Hmm, no ale w żaden sposób nie mówisz dlaczego siła grawitacji ma leżeć na tej samej pionowej prostej. Przecież gdyby leżała na innej pionowej prostej i miała taką samą wartość jak teraz to też równoważyłaby ona siłę reakcji. Więc obawiam się, że to by nie przeszło.