重心和質心是物理學中動力學研究中經常出現的兩個術語。重心和質心之間的主要區別在於,質心被定義為物體中質量的“加權平均”位置,而重心則被定義為由重力產生的力矩之和為0的點。對於處於均勻重力場中的物體,重心和質心是一樣的。
質心是物體或粒子系統中質量集中的點。它是透過取質量的加權平均位置得到的。動力學中使用的方程通常適用於質心。在計算質點系動量時,質心速度作為質點系的速度。此外,當外力作用於由許多粒子組成的系統或物體時,物體的行為就好像外力作用於質心一樣。例如,如果你以一個角度向上扔一根指揮棒,指揮棒可能會在下落時旋轉,然而,它的質心會以拋物線路徑移動,正如運動方程所預測的那樣。
對於密度均勻的對稱物體,質心位於物體的幾何中心。
重心是身體所有重量的作用點。由於重力而產生的力矩之和在質量中心為0。物體可以透過重心施加力來保持平衡。此外,如果一個物體是懸浮的,那麼重心就直接落在懸浮點的下方。重心對穩定性也很重要:如果重心不在基座正上方,物體就會傾覆。
These rocks maintain their balance because they are skillfully positioned in such a way that the stones’ centers of gravity line up along a single, vertical line.
如果一個物體處在一個均勻的引力場中,那麼可以證明重心和質心重合。地球錶面附近的物體,其尺寸比地球半徑小得多,情況大致如此。然而,空間中的大型物體並非如此。例如,如果你認為月球是一個大致呈球形的物體,那麼月球的質心非常接近“球體”的幾何中心。然而,月球靠近地球的一側比離地球更遠的一側受到更強的引力。因此,重心不在幾何中心,而是在靠近地球的一側。
質心是物體或粒子系統中質量的加權平均位置。
重心是物體中由於重力而產生的凈扭矩為0的點。
當穿過一個物體的引力場的強度改變時,質心不變。
當穿過一個物體的引力場的強度改變時,重心可能會改變。
在密度均勻的對稱物體中,質心位於幾何中心。
在密度均勻的對稱物體中,只有當物體處於均勻的引力場中時,重心才處於幾何中心。
質心被認為是一個物體或一個粒子系統的所有質量集中的點。
重心被認為是物體的重量作用的點。
Image Courtesy:
“Counter Balance” by Leandro Inocencio (Own work) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Comm***
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...基媒體基金會,2019年9月12日,可在這裡查閱。 img.centered,.aligncenter{display:block;margin:0 auto 24px}.gallery-caption,.wp-caption-text{font-size:14px;font-size:1.4rem;font-weight:600;margin:0;text-align:center}.entry-content p{margin-top:0;line-height:1.8}tr:nth-child(odd)...
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...”,維基百科,維基媒體基金會,2018年3月3日, img.centered,.aligncenter{display:block;margin:0 auto 24px}.gallery-caption,.wp-caption-text{font-size:14px;font-size:1.4rem;font-weight:600;margin:0;text-align:center}.entry-content p{margin-top:0;line-height:1.8}tr:nth-child(od...
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