質量中心:バランスポイント
*質量中心(cm)は、オブジェクト内のすべての質量の平均位置です。オブジェクトのバランスを完全にバランスさせることができます。
*シーソーのように考えてみてください:塊の中心に支点(バランスポイント)を置くと、シーソーは両側にどれだけの重量があるかにかかわらず、完全にバランスが取れます。
力と動き
*オブジェクトに力を適用すると、速度を加速させます(その速度を変更します)。
* 線形運動: オブジェクトを直線(線形動作)で移動させたい場合、目標は不要な回転やぐらつきを避けることです。
なぜCMで力をかけるのか
1。トルクなし: 重心を通って力を適用すると、ネットトルクは作成されません。トルクは、オブジェクトを回転させる傾向がある回転力です。
*真ん中に箱を押すと想像してみてください。それはすぐに動きます。
*センターからボックスを押すと想像してみてください。前方にスライドするだけでなく、回転する可能性があります。
2。純粋な翻訳: CMで力を加えると、純粋な翻訳運動が発生します。オブジェクトは回転せずに移動します。
*これは、予測可能で制御された動きが必要なほとんどの実用的な状況に最適です。
なぜ中心外の力を適用するのが非効率的である
* 回転: 中心外の力を適用すると、トルクを作成します。これにより、線形に移動することに加えてオブジェクトが回転します。
* 予測不可能性: 結果として生じる動きは、予測の低下で制御されていません。オブジェクトは、望ましくない方向またはぐらつきに移動する場合があります。
* エネルギー損失: 適用された力の一部は、回転を作成する際に無駄になります。これは、オブジェクトを前方に移動するのに効率が低いです。
例
* ショッピングカートのプッシュ: ストレートで滑らかな動きのために、ハンドル(質量の中心近く)からそれを押します。
* サッカーボールを蹴る: センターがそれをまっすぐに飛ばし、ぐらつきの軌跡を避けることを目指します。
例外
*スピンでボールを投げるときのように、時々 *回転を作成したいと思っています。
*不規則な形状のオブジェクトの質量の中心を見つけるのは難しい場合があります。
要約: オブジェクトの質量中心に直接力を加えると、回転が最小化され、線形運動の効率が最大化されます。