質量の中心が説明されました
* 定義: 中心(CM)は、オブジェクトのすべての質量の平均位置を表すポイントです。 オブジェクトが完全にバランスが取れていると想像してください。ミサの中心は、転換せずにサポートできるポイントです。
* キープロパティ: CMは、オブジェクトに作用するすべての力が作用すると見なされるポイントです。
なぜそれが効果的であるか
* 線形運動: CMに力をかけると、オブジェクトの翻訳運動に直接影響します(直線で移動します)。 CMはすべての質量の平均位置を表しているため、それをプッシュすることは、オブジェクト全体の線形移動に直接変換されます。
* 回転運動なし: CMに力をかけると、回転の可能性がなくなります。ドアをハンドルに押すと(中心から)想像してみてください。回転します。しかし、ヒンジ(CM)を直接押すと、スライドが開いているだけです。
中心から力をかけると何が起こるか:
* 回転: 中心外の力を適用すると、トルク(回転力)が作成されます。 このトルクにより、オブジェクトはCMの周りを回転させます。フォースアプリケーションポイントとCM間の距離が大きいほど、トルクが大きくなり、オブジェクトが回転します。
* 線形運動と回転: オブジェクトには、線形運動と回転運動の両方が発生します。これにより、オブジェクトのパスを予測し、その動きを制御することが難しくなります。
実用的な例:
* ボックスを押す: ボックスのCMを押して、それを転倒せずに前方に移動します。
* 野球を打つ: よく打たれる野球がバットの中心に当たり、距離を最大化し、不要なスピンを最小限に抑えます。
* ロケットの起動: ロケットエンジンからの推力力は、最適なリフトオフのためにロケットのCMの近くに適用されます。
要約: 力をオブジェクトの質量中心に直接適用すると、不要な回転を排除し、線形運動を確保することにより、動きが簡素化されます。これは、予測可能で制御された動きに不可欠です。