指先に鉛筆立てを作ろうとして成功したことはありますか?それとも、岩の塔が崩れないように慎重に岩を重ねてバランスをとっていますか?これらは、重心が作用する完璧な例です。
物体の重心は、物体の総重量が集中していると考えられる架空の中心点です。重力が作用したときの運動中の物体の挙動を計算するために使用されます。
重心と重心には違いがあります。重心は、重力の影響を受ける質量であるオブジェクトの重量によって決まります。一方、重心は、重力に関係なく、そのオブジェクトの質量によってのみ決定されます。
重心の特性
- ほとんどの均一なオブジェクトの重心は幾何学的中心にあります。
- 一部のオブジェクトでは、重心がオブジェクトの幾何学的中心から離れた場所にある場合もあります。
- 中空の物体や不規則な形状の物体では、重心が身体の外側にあることがよくあります。例として、椅子や指輪などがあります。
- g (重力) が一定の均一な重力場でのみ、重心は重心と同じになります。
- しかし、多くのオブジェクトでは、g は異なります。このような場合、重心は、オブジェクトが均一な重力場よりも強い場にある領域の近くに移動します。
重心の重要性
重心は、工学と物理学の現代の世界で重要な要素を果たしています。その主な機能は、計算を単純化することです。これは、多くの物理的および工学的計算が、重心を定義しないと解決できなくなるためです。
重心規則の重要性は、自動車や宇宙工学など、運動とバランスに関する科学分野で感じられます。国際宇宙ステーションは重心を利用して、宇宙での姿勢制御を維持しています。自動車の設計において、重心は車両の転倒を容易に防止するのに役立ちます。また、体操、スポーツ、日常生活にも影響を与えます。
重心を調べる方法
重心は、簡単で実用的な実験で簡単に見つけることができます。物体が点で支えられていて、倒れずにそこにとどまっている場合、物体のバランスがとれている点が重心です。この場合、この特定の点に関する総重力トルクはゼロであり、バランスをとるのに役立ち、オブジェクトの重心を決定するのにも役立ちます.
月の重心
月の重心について話すとき、3 つの中心が関係します。幾何学的中心、重心、重心。月の場合、幾何学的中心と重心は互いに非常に近いです。ただし、月は地球の引力の影響を受けるため、g (重力) がずれています。したがって、月の重心は、月の中にありますが、地球に向かってわずかにずれています。これは、試験で重心に関する質問に答える際に覚えておくべき重要な事実です。
さまざまなオブジェクトの重心
体の形 | 重心 (CG) |
指輪 | リングの中空の中心 |
円盤 | ディスクの中心 |
円柱 | 軸の中点 |
立方体 | 対角線が交差する点 |
三角プレート | 中線が交差する点 |
正方形または長方形のプレート | 対角線が交差する点 |
シリンダー | 軸の中点 |
円錐またはピラミッド | 底辺の中心から頂点の長さの 1/4 にあるポイント。 |
結論
日常の歩行やバランスをとる行為から、工学や天体物理学に入る長い計算まで、重心はすべてにおいて重要な役割を果たします。重心の特性に注意することが重要です。最後に、試験の準備をするときは、重心に関するよくある質問を必ず確認してください。