Πώς βρίσκετε το Κέντρο Βαρύτητας κανονικής μορφής με πειραματισμό;
Υλικά:
* Το κανονικό σχήμα: Αυτό θα μπορούσε να είναι ένα κομμάτι χαρτόνι, μια μεταλλική πλάκα, ένα κομμάτι ξύλου, κλπ., Κομμένο σε κανονικό σχήμα (τρίγωνο, τετράγωνο, ορθογώνιο, κύκλος κλπ.).
* Ένα αιχμηρό μολύβι ή στυλό: Για σήμανση.
* Μια συμβολοσειρά ή λεπτό νήμα: Για την αναστολή του σχήματος.
* βάρος (προαιρετικό): Ένα μικρό, βαρύ αντικείμενο όπως ένα μπουλόνι ή ένα παξιμάδι.
* Χάρακα ή ταινία μέτρησης (προαιρετική): Για τη μέτρηση των αποστάσεων.
Διαδικασία:
1. Προετοιμάστε το σχήμα: Εάν το σχήμα σας είναι ευέλικτο, βεβαιωθείτε ότι είναι αρκετά άκαμπτο για να κρατήσει τη φόρμα του. Εάν έχετε μεγάλο σχήμα, σκεφτείτε να χρησιμοποιήσετε μια μικρότερη έκδοση για ευκολότερο χειρισμό.
2. Βρείτε το πρώτο σημείο ισορροπίας:
* Αναστείλιση του σχήματος: Χρησιμοποιήστε τη συμβολοσειρά ή το νήμα για να κρεμάσετε το σχήμα σας από ένα σημείο κατά μήκος της άκρης του.
* Αφήστε το να εγκατασταθεί: Αφήστε το σχήμα να ταλαντεύεται ελεύθερα και να ξεκουραστεί.
* Σημειώστε την κατακόρυφη: Χρησιμοποιήστε το μολύβι ή το στυλό για να επισημάνετε την κατακόρυφη γραμμή ακριβώς κάτω από το σημείο ανάρτησης στο σχήμα. Αυτή η γραμμή αντιπροσωπεύει μια γραμμή δράσης της βαρύτητας.
3. Επαναλάβετε για ένα δεύτερο σημείο:
* Επιλέξτε ένα διαφορετικό σημείο: Επιλέξτε ένα άλλο σημείο κατά μήκος της άκρης του σχήματος σας.
* Επαναλάβετε τη διαδικασία: Αναστείλετε το σχήμα από αυτό το νέο σημείο, αφήστε το να εγκατασταθεί και σημειώστε την κατακόρυφη γραμμή κάτω από το σημείο ανάρτησης.
4. Εντοπίστε το κέντρο βάρους:
* Η διασταύρωση: Το κέντρο βάρους είναι το σημείο όπου οι δύο κατακόρυφες γραμμές που σημειώσατε διασταυρώνονται. Αυτό είναι το σημείο όπου το σχήμα ισορροπεί τέλεια προς οποιαδήποτε κατεύθυνση.
5. επαλήθευση (προαιρετική):
* ισορροπία σε ένα σημείο: Εάν θέλετε να επαληθεύσετε τα ευρήματά σας, δοκιμάστε να εξισορροπήσετε το σχήμα σε ένα σημείο μολυβιού στη διασταύρωση που βρήκατε. Θα πρέπει να παραμείνει ισορροπημένη χωρίς προσαρμογές.
* βάρος (προαιρετικό): Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε ένα βάρος (όπως ένα μπουλόνι) και να κρεμάσετε το σχήμα από μια τρύπα στο σημείο διασταύρωσης. Το σχήμα πρέπει να παραμείνει ισορροπημένο σε οποιοδήποτε προσανατολισμό.
Σημαντικές σημειώσεις:
* Κανονικά σχήματα: Αυτή η μέθοδος λειτουργεί καλύτερα για τα κανονικά σχήματα, επειδή το CG τους βρίσκεται στο γεωμετρικό κέντρο. Για ακανόνιστα σχήματα, ενδέχεται να χρειαστούν περισσότερο πειραματισμοί με πολλαπλά σημεία ανάρτησης.
* Συμμετρία: Σε συμμετρικά σχήματα, μπορείτε συχνά να βρείτε το κέντρο βάρους, βρίσκοντας απλά το κέντρο της συμμετρίας.
* Κέντρο μάζας: Ενώ οι όροι "κέντρο βάρους" και "κέντρο μάζας" χρησιμοποιούνται συχνά εναλλακτικά, είναι τεχνικά διακριτά. Το κέντρο βάρους είναι συγκεκριμένα το σημείο όπου η βαρυτική δύναμη δρα σε ένα αντικείμενο, ενώ το κέντρο μάζας είναι η μέση θέση όλης της μάζας σε ένα αντικείμενο. Στις περισσότερες περιπτώσεις, ωστόσο, είναι ουσιαστικά το ίδιο σημείο.
Επιτρέψτε μου να ξέρω αν θέλετε να εξερευνήσετε πώς να βρείτε το κέντρο βάρους των ακανόνιστων σχημάτων!
