Исследовательский потенациал молодых ученых: взгляд в будущее - 2024

117 В связи с этим нами разрабатывается фрагмент элективного курса по вы- бору как для школьников, так и для студентов, касающийся «центра масс» и «центра тяжести». Почему же изучение этих понятий настолько важно? Общие понятия о центре тяжести и геометрии масс механической системы, теоремы, связанные с ними и по- лученные из них следствия, дают наглядность практическую значимость. Впервые определение «центра тяжести» ввел великий ученый древности Архимед и изложил в сочинение “О рычагах”. Им было так же установлены пра- вила сложения и разложения параллельных сил. Теоретические знания, в основ- ном, были полезны в области строительства. Помимо Архимеда изучением дан- ной темы занимался Леонардо да Винчи. В своих работах он сумел определить центр тяжести тетраэдра, пришел к «теореме об опорном многоугольнике». Си- мон Стевин «заново открыл» условия равновесия плавающих тел, он центр дав- ления, как дополнение к концепции центра тяжести. Что касается принципа Тор- ричелли, он, в свою очередь, лег в основу классической работы Гюйгенса о маятниковых часах, и был применен в гидростатических исследованиях Паскаля. Так же «Эйлер для исследования движения твердого тела под действием любой силы, раскладывал движение перемещение центра масс тела и вращение вокруг проходящих через него осей» [1, с. 8]. Если говорить о центре тяжести, то необходимо отметить, что в основном сейчас он «применяется при исследовании устойчивости положений равновесия тел и сплошных сред, находящихся под действием сил тяжести и в некоторых других случаях, а именно: в сопротивлении материалов и в строительной меха- нике» [1, с. 86-88]. Законы теоретической механики, а так же вытекающие из них многочислен- ные следствия имеют огромный вес при решении разнообразнейших научных и практических задач из области технических и естественных наук – при проек- тировании и строительстве различных сооружений, конструирования машин и механизмов, в том числе сельскохозяйственных, изучении природных явлений, закономерностей функционирования различных природных и технических объ- ектов, расчете движения космических объектов, в том числе создаваемых чело- веком, и т. д. Фактически нет ни одной области человеческой деятельности, в которой в той или иной мере не применялись бы полученные знания. В связи с важностью принципа связи теории и практики, фрагмент, разрабаты- ваемого нами, элективного курса обязательно содержит как теоретическую, так и практическую составляющую. Теоретическая часть направлена на раскрытие сущности и определение важнейших теоретических аспектов: центр параллельных сил, центр тяжести тела; центр масс механической системы, теорема о движении центра масс; моменты инерции твердых тел. Практическая часть состоит из разно- уровневых задач для обучающихся, а также подробного разбора их решений. Итак, мы уверены, что углубленный уровень освоения соответствующего раздела механики, касающегося изучения понятий «центр тяжести» и «центр