Center of Gravity Math Experiment

Termen " tyngdpunkt" används ofta omväxlande med termen " masscentrum " när objekten inte har andra krafter som attraherar dem till varandra och gravitationsfältetförblir konstant . När tyngdpunkten ligger , nästan alla objekt , oberoende av form , kan vara balanserad . Om ett objekt är enhetliga, som en linjal , masscentrum kommer att vara beläget i centrum av den. Om föremålet är oregelbundet , kommer masscentrum placeras närmare den tyngre änden; till exempel, kommer centrum för massan av en kvast vara närmare änden med borsten . En vanlig fysik experiment för att illustrera hur man hittar masscentrum är att hitta tyngdpunkten på en kvast . Center of masss Demonstratrion

Ta ett finger från varje hand och balansera kvasten så att kvasten lägger horisontellt på fingrarna . Samtidigt , sakta glida varje finger tills fingrarna röra . Den punkt där de rör är centrum för massa och kvasten bör balanseras på fingrarna .
Matematiskt uttryck

Vikten på höger finger ( Wr ) eller vänster finger ( Wl ) är lika med vikten av den kvast ( Wb ) multiplicerat med en fraktion som innehåller avståndet för den högra sidan ( Dr) eller vänster sida (D1) över den totala sträcka, som är summan av avståndet . till vänster och höger ( D1 + Dr ) katalog

för att sammanfatta detta uttryck med hjälp av variabler : . Wl = Wb * Dr /( Dl + Dr ) , och Wr = Wb * Dl ( Dl + Dr )

Moment

kvasten har en tendens att rotera runt varje finger om du försöker hitta masscentrum med bara ett finger . Genom att använda två fingrar och hålla dem nivå , med kvasten hålls vågrätt ovanpå dem är kvasten inte kan rotera i endera riktningen , upphävt de eventuella krafter som rör vridmoment .
Friction

det finns en friktionskraft mellan kvast och fingrarna . När du börjar flytta ihop fingrarna , kommer fingret närmast tyngre borst änden inte flytta till en början . Detta finger är bunden av kraft friktion. Mängden friktion förblir konstant genom hela ytan av kvast, och förekommer i motsatta riktningar. När avståndet från ett finger till centrum av massförändringar är vikten stöds av det fingret överförs till den andra finger , vilket gör att de friktionskrafter som måste övervinnas , och även gör det möjligt för fingret som är på den tyngre änden av kvast för att glida mot mitten av massan . Addera