Центр тяжести и центроида

Anonim

Центр слов и гравитация получены из латинских (или греческих) слов «centrum» и «gravitatio». Центр (центроид) представляет собой центр массы, который находится в поперечном сечении диагоналей тела, а гравитация - вес, сила притяжения между частицами во Вселенной, под которыми движутся небесные тела.

Что такое Центр тяжести?

Центр масс, который, помимо центра тяжести, называется барицентром (название происходит от греческого слова bario, что означает тяжелый) является точкой объекта или системы материальных точек (в ℝ, ℝ2 или ℝ3), в которых целая масса объекта сосредоточена. Эта концепция позволяет рассматривать весь объект как одну материальную точку, масса которой равна общей массе этого тела. Центр масс существует для любой системы материальных точек, независимо от того, действует ли сила в системе или нет. Центр массы - это точка, в которой гравитационная сила действует на тело. Центр масс также может располагаться вне пределов массы тела, который зависит от его формы. Центр тяжести треугольника находится в поперечном сечении угла деления пополам и центра тяжести куба в поперечном сечении его диагоналей. В случае нерегулярных геометрических тел центр тяжести расположен в пересечении линий гравитации. Это точка, которая находится на среднем расстоянии от всех частиц системы или отдельной частицы тела, где полная внешняя сила действует на систему частиц или тело. Если система частиц или тела движется под воздействием внешней силы, точка, в которой расположен центр тяжести, движется так, как будто она содержит всю массу системы или тела. Если тело не имеет однородной плотности, центр масс (гравитация) не должен находиться в геометрическом центре тела. Положение центра тяжести для системы частиц в декартовой системе координат определяется радиус-вектором rS = Σmiri / Σmi, где mi - массы частиц, ri - радиус-векторы частиц. Положение центра массы твердого тела в декартовой системе координат определяется радиус-вектором rS = (∫rρdV) / M, где r - единичный вектор, ρ - плотность тела, V объем и M - масса тела.

Что такое Centroid?

Геометрический центр называется центроидом. Проще говоря, центроид соответствует центру тяжести, если тело однородно (с постоянной плотностью). В физике центроид тела определяется как точка фокусировки набора векторов гравитационного ускорения всех материальных точек одного и того же объекта. Если тело однородно, эта точка расположена в пересечении гравитационных линий, а в правых геометрических телах определяется геометрически. Архимед первым описал процесс, с помощью которого можно найти центроид объектов. Он предложил разрезать картон с формой предметов и пробить несколько отверстий в нем. Затем прикрепите его к стене на одной из отверстий и дайте ему свободно висеть. Повесьте на тот же гвоздь. Нарисуйте карандашом направление, определяемое направлением конца отвеса. Это направление называется центром тяжести объекта. Повесьте тело на другие отверстия и повторите процедуру.

Разница между центром тяжести и центроидом

1. Определение гравитации и центроида

Центр тяжести - это точка, где общий вес тела действует, а центроид - геометрический центр объекта. Центр тяжести или центр масс - это точка, где сосредоточена вся масса тела. Здесь гравитационная сила (масса) тела действует для любой ориентации тела. Центроид - это центр тяжести для объектов однородной плотности.

2. Расчет гравитации и центроида

Расчетный центр тяжести не является простой процедурой, поскольку масса (и масса) не может быть равномерно распределена по всему объекту. Центр тяжести может быть вычислен из CG * W = S х с.в., где х представляет собой расстояние от опорной линии, с.в. представляет собой приращение веса, и W представляет общий вес объекта. Центроид можно найти с помощью методов, таких как метод отвесной линии, рассмотренный выше.

Центр тяжести против Centroid: Сравнительная таблица

Центр тяжести

центроида

Центр масс геометрического объекта с любой плотностью Центр масс геометрического объекта с однородной плотностью
Точка, в которой вес тела или системы может считаться действительным Геометрический центр
Обозначим через g Обозначим через c

Резюме гравитации и центроида

  • Гравитационные силы элементарных частей, из которых состоит тело, могут быть заменены действием результирующей силы с интенсивностью, равной весу тела, направленному в центр тяжести тела.
  • Центр тяжести расположен в пересечении гравитационных линий, а в правильных геометрических телах определяется геометрически. Это верно, если плотность вещества по всему телу одинакова, т. Е. Тело однородно. В этом случае центр тяжести эквивалентен центроиду тела
  • Centroid - это среднее положение всех точек объекта.Это точка, в которой вырез формы может быть идеально сбалансирован