Hovedforskel - tyngdepunkt vs massecenter

Tyngdepunkt og massens centrum er begge udtryk, der ofte dukker op i studiet af dynamik i fysik. Hovedforskellen mellem tyngdepunkt og massecenter er, at massecentret er defineret som den "vægtede gennemsnitlige" position i massen i et legeme, hvorimod tyngdepunktet er defineret som det punkt, som summen af ​​drejningsmomenter på grund af gravitationskræfter er 0. For kroppe i ensartede gravitationsfelter er tyngdepunktet og massecentret det samme.

Hvad er messecentret

Massens centrum er det punkt i kroppen eller et system af partikler, hvor dets masse synes at være koncentreret. Det findes ved at tage den vægtede gennemsnitlige position af massen. Ligninger, der bruges i dynamik, er ofte anvendelige på massecentret. Når momentum i et partikelsystem beregnes, bruges hastigheden af ​​massecentret som systemets hastighed. Når ydre kræfter påføres et system med mange partikler eller et legeme, opfører kroppen sig desuden som om de ydre kræfter blev påført i massens centrum. For eksempel, hvis du kaster en stafet op i en vinkel, kan stafetten rotere, når den falder, men dens massecenter ville bevæge sig i en parabolsk bane, som forudsagt af bevægelsesligningerne.

For symmetriske objekter med ensartet tæthed ligger massecentret i objektets geometriske centrum.

Hvad er tyngdepunktet

Tyngdepunktet er det punkt, hvorigennem hele kroppens vægt synes at virke. Summen af ​​drejningsmomenter på grund af gravitationskræfter er 0 omkring massens centrum. Et legeme kan balanceres ved at anvende en kraft gennem tyngdepunktet. Hvis et legeme er suspenderet, falder tyngdepunktet derudover direkte under ophængningspunktet. Tyngdepunktet er også vigtigt for stabiliteten: et legeme ville vælte, hvis tyngdepunktet ikke er direkte over dets base.

Disse sten opretholder deres balance, fordi de er dygtigt placeret på en sådan måde, at stenens tyngdepunkter ligger på linje langs en enkelt, lodret linje.

Hvis et legeme er i et ensartet tyngdefelt, kan det påvises, at tyngdepunktet og massecentret falder sammen. Dette er omtrent tilfældet for objekter nær Jordens overflade, hvis dimensioner er meget mindre end Jordens radius. Dette er dog ikke tilfældet for store objekter i rummet. For eksempel, hvis du betragter månen som et nogenlunde kugleformet objekt, er månens massemidtpunkt tæt på det geometriske centrum af "kuglen". Månens side tættere på Jorden oplever imidlertid et stærkere tyngdekraft i forhold til den side, der er længere væk. Derfor er tyngdepunktet ikke placeret i det geometriske centrum, men på siden tættere på Jorden.

Hvad er forskellen mellem tyngdepunkt og massecenter

Definition

Massens centrum er den vægtede gennemsnitlige masseposition i et legeme eller et system af partikler.

Tyngdepunkt er det punkt i et legeme, hvor nettomomentet på grund af tyngdekræfter er 0.

Afhængighed af gravitationsfelter

Massens centrum ændres ikke, når tyngdefeltets styrke på tværs af et legeme varieres.

Tyngdepunkt kan ændre sig, når tyngdefeltets styrke på tværs af et legeme varieres.

Position i et symmetrisk legeme med ensartet tæthed

Massens centrum er i det geometriske centrum i et symmetrisk legeme med ensartet densitet.

Tyngdepunkt er i det geometriske centrum i et symmetrisk legeme med ensartet densitet, kun hvis kroppen er i et ensartet tyngdefelt.

Brug i Dynamics

Massens centrum anses for at være det punkt, hvorigennem hele massen af ​​et legeme eller et system af partikler synes at være koncentreret.

Tyngdepunkt anses for at være det punkt, hvorigennem vægten af ​​et legeme ser ud til at virke.

Billede høflighed:

"Modbalance" af Leandro Inocencio (eget arbejde) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons