le centre d'un objet de gravité, aussi appelé le centre de masse, est un point géométrique dans l'objet qui agit comme l'emplacement moyen pour le poids de l'objet. Le mouvement de l'objet entier peut être décrit par le mouvement de ce seul point. Détermination du centre de gravité d'un objet de densité uniforme implique un calcul mathématique. Cependant, le point peut être estimé par une expérimentation physique simple.
Le cas général
La détermination du centre de gravité d'un objet général est mathématiquement compliquée parce que la densité est rarement répartie uniformément. Dans ces cas, il est nécessaire d'utiliser le calcul, plus précisément le concept d'intégration afin de déterminer le centre de gravité. Cependant, pour les objets de densité uniforme, il existe une méthode mathématique simple. Pour une estimation du centre d'un objet non-uniforme de la gravité, une mesure physique est souvent suffisante.
calculs physiques
La prise d'un objet de forme générale, le centre de gravité peut être déterminée en équilibrant l'objet en utilisant une chaîne. Juste attacher la corde autour de l'objet, puis équilibrer l'objet sur la chaîne. Le point où l'objet est équilibré est le centre de gravité. Une autre méthode consiste à accrocher un objet à partir d'une chaîne, puis accrocher une chaîne pondérée du même point. Une ligne est alors tirée le long de la chaîne. Cette étape est effectuée à nouveau d'un autre point, le dessin une autre ligne. Le centre de gravité est l'endroit où les deux lignes se croisent. Cela fonctionne mieux pour les objets de forme irrégulière.
calculs
Le centre de gravité est défini comme la masse moyenne d'un système d'objet ou d'un objet multipliée par sa distance à partir d'un certain point de référence. L'équation définissant le centre de gravité, où cg = centre de gravité, x = distance à partir d' un point de référence et m = masse d'un objet est: cg = ((m1 x1) + (m2 x2)) / (m1 + m2) .
Exemple Equation
Un centre classique de concept de gravité est celle d'une balançoire à bascule. Considérons un 16 pieds de long, 30 lb. bascule des sièges deux personnes pesant 40 lb et 60 lb Chaque personne est assise 1foot du bord de la bascule. Le point de référence peut être partout, mais pour cet exemple, le point est placé à une extrémité de la bascule. Déterminer le centre de gravité pour chaque objet. Le centre de la bascule est de 8 pieds du point de référence, la Personne 1 est de 15 pieds et personne 2 est 1 pied du point. Par conséquent, le centre de gravité pour chaque objet est égal à : 30 lb 8 pieds = 240 pieds-livres; 40 lb 1 pied = 40 livres-pied; 60 lb * 15 pieds = 900 livres-pied. En les ajoutant ensemble équivaut à 1180 pieds-livres. Additionnant les poids ensemble est égal à: 30 + 40 lb lb lb + 60 = 130 lb divisant la somme des centres de gravité par la somme des poids équivaut à 1180 pieds-livres / 130 lb = 9,08 pieds. Ceci est la distance du point de référence par rapport au centre de gravité de la bascule.