Πώς μπορεί το κέντρο βαρύτητας ένα αντικείμενο να αποκολληθεί πειραματικά;
Μέθοδοι
1. Η μέθοδος ανάρτησης
* Υλικά:
* Αντικείμενο με ακανόνιστο σχήμα
* String ή καλώδιο
* Μολύβι ή δείκτης
* Prodractor (προαιρετικό)
* Διαδικασία:
1. Αναστείλετε το αντικείμενο από ένα σημείο στην άκρη του χρησιμοποιώντας τη συμβολοσειρά.
2. Αφήστε το αντικείμενο να ξεκουραστεί, στη συνέχεια χρησιμοποιήστε το μολύβι ή τον δείκτη για να σχεδιάσετε μια κατακόρυφη γραμμή κάτω από τη συμβολοσειρά, που εκτείνεται στην επιφάνεια του αντικειμένου. Αυτή η γραμμή αντιπροσωπεύει μια γραμμή δράσης της βαρύτητας.
3. Επαναλάβετε αυτή τη διαδικασία από τουλάχιστον δύο διαφορετικά σημεία ανάρτησης στο αντικείμενο.
4. Το σημείο όπου τέμνονται οι γραμμές είναι το κέντρο βάρους του αντικειμένου.
2. Η μέθοδος ισορροπίας (για επίπεδη αντικείμενα)
* Υλικά:
* Αντικείμενο με επίπεδη επιφάνεια (όπως ένα κομμάτι χαρτόνι)
* Κυβερνήτης
* Μολύβι ή δείκτης
* Sharp Object (όπως καρφίτσα ή καρφί)
* Διαδικασία:
1. Εξισορρόπηση του αντικειμένου στο αιχμηρό αντικείμενο. Αυτό θα βρει το σημείο ισορροπίας που είναι ακριβώς πάνω από το CG.
2. Σημειώστε το σημείο ισορροπίας στο αντικείμενο.
3. Περιστρέψτε το αντικείμενο 90 μοίρες και επαναλάβετε τα βήματα 1 και 2.
4. Η διασταύρωση των δύο επισημασμένων σημείων ισορροπίας είναι το CG.
Κατανόηση των εννοιών
* Κέντρο βάρους: Το κέντρο βάρους είναι το σημείο στο οποίο μπορεί να θεωρηθεί ότι ολόκληρο το βάρος ενός αντικειμένου μπορεί να ενεργεί. Είναι το σημείο ισορροπίας.
* Γραμμές δράσης βαρύτητας: Όταν ένα αντικείμενο αναστέλλεται, η δύναμη της βαρύτητας ενεργεί κατακόρυφα προς τα κάτω μέσω του CG. Η συμβολοσειρά λειτουργεί ως οπτική αναπαράσταση αυτής της γραμμής δράσης.
Πρόσθετες εκτιμήσεις:
* Συμμετρία: Για συμμετρικά αντικείμενα, το κέντρο βάρους βρίσκεται στο γεωμετρικό κέντρο.
* Κατανομή βάρους: Τα αντικείμενα με ανομοιόμορφη κατανομή βάρους θα έχουν ένα CG που μετατοπίζεται προς την βαρύτερη πλευρά.
Παράδειγμα
Ας πούμε ότι έχετε ένα ακανόνιστα διαμορφωμένο κομμάτι από χαρτόνι. Μπορείτε να βρείτε το κέντρο βάρους του από:
1.
2. Κρεμαστά από μια διαφορετική γωνία και σηματοδοτώντας μια δεύτερη κατακόρυφη γραμμή.
3. Η διασταύρωση αυτών των δύο γραμμών αντιπροσωπεύει το κέντρο βάρους.
Σημαντικές σημειώσεις:
* Αυτές οι μέθοδοι είναι καλύτερα κατάλληλες για αντικείμενα που είναι σχετικά άκαμπτα και δεν παραμορφώνονται εύκολα με το δικό τους βάρος.
* Η ακρίβεια του πειράματος εξαρτάται από την ακρίβεια με την οποία επισημαίνετε τις γραμμές και τα σημεία ισορροπίας.
