Proč se váza převrátí?


Těžiště známe všichni. Víme, že na každou částečku hmoty působí přitažlivá síla. Pokud tyto rovnoběžně působící síly nahradíme jedinou, musí tato výslednice procházet právě těžištěm. Koneckonců na tomto principu je založeno určování těžiště. Vystřihneme-li např. ze silnějšího papíru nějaký nepravidelný tvar a pak papír propíchneme třena špendlíkem, papír se natočí do určité polohy. Pokud papír pootočíme, vrátí se zpět, do tzv. stabilní polohy, ve které je právě těžiště nejníže. Pokud si na papír narýsujeme svislici procházející dírkou po špendlíku, pak špendlík zapíchneme do jiného místa, papír se opět ustálí ve své poloze. Když opět narýsujeme svislici, dostaneme v jejich průsečíku hledané těžiště. O tom, že se jedná skutečně o těžiště se snadno přesvědčíme tím, že do průsečíku zapíchneme špendlík. Když pak papírem otáčíme, měl by v každé poloze zůstat v rovnováze (tzv. volná rovnováha). Z toho všeho plyne, že těleso, pokud má být ve stabilní poloze, musí mít těžiště pod místem zavěšení. Jak je to však u těles, které jsou postavené? Tady je zřejmé, že těžiště musí být nad plochou (body), na které stojí (leží). Přesto je těleso ve stabilní, rovnovážné poloze. Nicméně stupeň této rovnováhy může být značně rozdílný. Podívejme se na následující obrázky. Tam jsou naznačena 2 tělesa, na které jednak působí vodorovné síly, které se snaží tělesa převrátit a jednak přitažlivé síly. V obou případech jsou tyto síly (tj. přitažlivá, závislá na hmotnosti tělesa, i síla, kterou chceme těleso převrátit) u každého tělesa stejné. Přesto se jedno těleso převrátí, druhé ne. Převrátí se to, u kterého výslednice těchto sil neprochází opěrnou plochou. A to je způsobeno nejen velikostí této plochy, ale zejména výškou těžiště. Proto se např. obyčejný hrnek tak snadno nepřevrátí jako váza na květiny.

teziste1.gif (4239 bytes)

zpet.gif obsah.gif (1894 bytes)dale.gif