Skillnad mellan tyngdpunkten och masscentrumet

Huvudskillnad - Gravitetscentrum mot Massans centrum

Tyngdpunkt och masscentrum är båda termer som kommer upp ofta i studier av dynamik i fysik. Huvudskillnaden mellan tyngdpunkten och masscentrumet är att massens centrum definieras som "viktat medel" -läge för massa i en kropp medan tyngdpunkten definieras som den punkt på vilken summan av moment som beror på gravitationskrafterna är 0. För kroppar i enhetliga gravitationsfält är tyngdpunkten och masscentrumet densamma.

Vad är massans centrum

Masscentrum är punkten i kroppen eller ett partikelsystem där dess massa verkar vara koncentrerad. Det hittas genom att ta den viktade genomsnittliga positionen för massan. Ekvationer som används i dynamik är ofta tillämpliga på massans centrum. När momentumet för ett partikelsystem beräknas, blir hastigheten hos masscentrum används som systemets hastighet. Dessutom, när externa krafter appliceras på ett system med många partiklar eller en kropp, uppträder kroppen som om de yttre krafterna applicerades i mitten av massan. Om du till exempel kastar en stafettvinkel i en vinkel kan stafetten rotera när den faller, men dess masscentrum skulle röra sig i en parabolisk väg, som förutsagts av rörelsens ekvationer.

För symmetriska föremål med likformig densitet ligger massans centrum vid objektets geometriska centrum.

Vad är Gravity Center

Tyngdpunkten är den punkt genom vilken all kroppens vikt verkar fungera. Summan av vridmoment på grund av gravitationskrafterna är 0 kring mitten av massan. En kropp kan balanseras genom att man applicerar en kraft genom tyngdpunkten. Dessutom, om en kropp är upphängd faller tyngdpunkten direkt under suspensionen. Tyngdpunkten är också viktigt för stabilitet: en kropp skulle toppla om tyngdpunkten inte ligger direkt ovanför basen.

Dessa stenar bibehåller sin balans eftersom de är skickligt placerade på ett sådant sätt att stenens tyngdpunkter ligger uppåt längs en enda vertikal linje.

Om en kropp är i en enhetlig gravitationsfältet, då kan det visas att tyngdpunkten och mitten av massan sammanfaller. Detta gäller ungefär för objekt nära jordens yta, vars dimensioner är mycket mindre än jordens radie. Detta är dock inte fallet för stora objekt i rymden. Till exempel, om man betraktar månen som ett grovt sfäriskt föremål, är månens centrum av massan ganska nära det geometriska centrumet av "sfären". Men månens sida närmare jorden upplever en starkare gravitation än den sida som ligger längre bort. Därför centrum av allvar ligger inte vid det geometriska centrumet, utan på sidan närmare jorden.

Vad är skillnaden mellan gravitationscentrumet och masscentrumet?

Definition

Masscentrum är den viktade genomsnittliga positionen av massa i en kropp eller ett partikelsystem.

Tyngdpunkt är punkten i en kropp där nettomomentet på grund av gravitationskrafterna är 0.

Beroende på gravitationsfält

Masscentrum ändras inte när gravitationsfältets styrka över en kropp varieras.

Tyngdpunkt kan förändras när gravitationsfältets styrka över en kropp varieras.

Ställ i ett symmetriskt kropp med enhetlig densitet

Masscentrum ligger vid det geometriska centrumet i en symmetrisk kropp med likformig densitet.

Tyngdpunkt ligger vid det geometriska centrumet i en symmetrisk kropp med likformig densitet, bara om kroppen ligger i ett enhetligt gravitationsfält.

Använd i Dynamics

Masscentrum anses vara den punkt genom vilken alla massa av en kropp eller ett partikelsystem verkar vara koncentrerat.

Tyngdpunkt anses vara den punkt genom vilken vikt av en kropp verkar fungera.

Image Courtesy:

"Counter Balance" av Leandro Inocencio (eget arbete) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons