Różnica między środkiem grawitacji i środka ciężkości

Różnica między środkiem grawitacji i środka ciężkości

Słowa środkowa i grawitacja pochodzą od łacińskich (lub greckich) słów „Centrum” i „Gravitatio”. Środek (Centroid) reprezentuje środek masy, który znajduje się w przekroju przekątnej ciała i grawitacji - waga, przyciągająca siła między cząsteczkami we wszechświecie, pod którym poruszają się ciała niebieskie.

Co to jest środek grawitacji?

Środek masy, który oprócz środka grawitacji nazywa się barycentre (nazwa pochodzi od greckiego słowa Bario, co oznacza ciężkie) jest punktem obiektu lub systemu punktów materialnych (w ℝ, ℝ2 lub ℝ3), w którym The the the the the the the the the the the the the the the the the the the the the the the the the the the Cała masa obiektu skoncentrowana. Ta koncepcja umożliwia postrzeganie całego obiektu jako jeden punkt materialny, którego masa jest równa całkowitej masie tego ciała. Środek masy istnieje dla dowolnego systemu punktów materialnych, niezależnie od tego, czy siła działa w systemie, czy nie. Środek masy jest punktem, w którym siła grawitacyjna działa na ciało. Środek masy może być również zlokalizowany poza granicami masy ciała, co zależy od jego kształtu. Środek ciężkości trójkąta znajduje się w przekroju biisekcji kąta i środka ciężkości kostki w przekroju jego przekątnych. W przypadku nieregularnych ciał geometrycznych środek ciężkości znajduje się na przecięciu linii grawitacyjnych. Jest to punkt, który znajduje się w średniej odległości od wszystkich cząstek układu lub indywidualnej cząstki ciała, gdzie całkowita siła zewnętrzna działa na układ cząstek lub ciała. Jeśli cząstka lub układ ciała porusza się pod wpływem siły zewnętrznej, punkt, w którym znajduje się środek ciężkości, porusza się tak, jakby zawierała całą masę układu lub ciała. Jeśli ciało nie ma jednolitej gęstości, środek masy (grawitacja) nie musi znajdować się w geometrycznym środku ciała. Położenie środka ciężkości dla układu cząstek w układzie współrzędnych kartezjańskich jest określone przez wektor promienia rs = σmiri / σmi, gdzie mi są masami cząstek, a Ri są wektorami promienia cząstek cząstek. Położenie środka masy sztywnego korpusu w układzie współrzędnych kartezjańskich jest określone przez wektor promienia rs = (∫rρdv) / m, gdzie r jest wektorem jednostkowym, ρ jest gęstością ciała, objętość V i M. to masa ciała.

Co to jest Centroid?

Centrum geometryczne w określonej jako centroid. Po prostu stwierdzono, że centroid odpowiada środku grawitacji w przypadku, gdy ciało jest jednorodne (ze stałą gęstością). W fizyce, ciężko korpusu jest definiowane jako punkt skupienia wektorów zbierania przyspieszenia grawitacyjnego wszystkich punktów materialnych tego samego obiektu. Jeśli ciało jest jednorodne, ten punkt znajduje się na przecięciu linii grawitacyjnych, a w prawych ciałach geometrycznych jest określane geometrycznie. Archimedes był pierwszym, który opisał proces, w którym można znaleźć centroid obiektu. Zaproponował wycięcie kartonu o kształcie obiektów i przekłucie kilku otworów. Następnie przybij go na ścianie na jednym z otworów i pozwól mu się swobodnie zawiesić. Powiesić Plumb na tym samym paznokcie. Narysuj ołówkiem kierunek określony przez kierunek końca pionu. Ten kierunek nazywa się środkiem ciężkości obiektu. Zawiesić ciało na innych otworach i powtórz procedurę.

Różnica między środkiem grawitacji i środka ciężkości

1. Definicja grawitacji i centroidu

Środek grawitacji jest punktem, w którym działa całkowita waga ciała, podczas gdy Centroid jest geometrycznym środkiem obiektu. Środek ciężkości lub środek masy jest punktem, w którym cała masa ciała jest skoncentrowana. W tym miejscu siła grawitacyjna (waga) ciała działa na dowolną orientację ciała. Centroid jest środkiem grawitacji dla obiektów o jednolitej gęstości.

2. Obliczanie grawitacji i środka ciężkości

Obliczenie środka ciężkości nie jest prostą procedurą, ponieważ masa (i waga) może nie być równomiernie rozmieszczona w całym obiekcie. Środek grawitacji można obliczyć na podstawie CG * w = S x Dw, gdzie x jest odległością od linii odniesienia, DW jest przyrostem masy, a W jest całkowitą wagą obiektu. Centroid można znaleźć za pomocą metod takich jak metoda linii pionowej omówiona powyżej.

Środek grawitacji vs. Centroid: wykres porównawczy

Środek ciężkości

Centroid

Środek masy obiektu geometrycznego o dowolnej gęstości Środek masy geometrycznej obiektu o jednolitej gęstości
Punkt, w którym można uznać, że ciężar ciała lub układu Centrum geometryczne
Oznaczone przez g Oznaczone przez c

Podsumowanie grawitacji i środka ciężkości

  • Siły grawitacyjne elementarnych części, z których składa się ciało, można zastąpić działaniem powstałej siły z intensywnością tak dużą, jak ciężar ciała skierowany na środek ciężkości ciała.
  • Środek grawitacji znajduje się na przecięciu linii grawitacyjnych, a w prawidłowych ciałach geometrycznych jest określane geometrycznie. Jest to prawdą, jeśli gęstość substancji w całym ciele jest taka sama, ja.mi. że ciało jest jednorodne. W takim przypadku środek grawitacji jest równoważny z ciężarem ciała
  • Centroid to średnia pozycja wszystkich punktów obiektu. Jest to punkt, w którym wycięcie kształtu może być doskonale zrównoważone