Пусть (L) – начальная длина стержня, а (x) – длина отрезаемого куска. Центр тяжести однородного стержня находится в его середине.
1. Первоначально центр тяжести стержня находился на расстоянии (L/2) от одного из концов.
2. После отрезания куска длиной (x), длина оставшейся части стержня станет (L - x). Центр тяжести оставшейся части будет находиться на расстоянии ((L - x) / 2) от конца этой части.
3. Перемещение центра тяжести \(\Delta l) равно разности между начальным положением центра тяжести и конечным положением центра тяжести. Если отрезается кусок с одного конца, то смещение центра тяжести составит:
\(\Delta l = \frac{L}{2} - \frac{L - x}{2}\)
4. Упростим выражение:
\(\Delta l = \frac{L - (L - x)}{2} = \frac{x}{2}\)
5. Из условия задачи известно, что \(\Delta l = 10\) см. Подставим это значение в уравнение:
\(10 = \frac{x}{2}\)
6. Решим уравнение относительно (x):
\(x = 2 \cdot 10 = 20\) см
Таким образом, необходимо отрезать кусок длиной 20 см.
Ответ: 20