确定重心的方法
物体重心的确定实验报告
一、实验目的1. 理解物体重心的概念及其在力学中的应用。
2. 掌握通过实验方法测定不规则物体重心的技巧。
3. 熟悉使用悬挂法和称重法来确定物体重心的原理和步骤。
二、实验原理重心是指物体各部分受到重力作用力的合力作用点。
对于质量分布均匀、形状规则的物体,其重心位于几何中心。
而对于质量分布不均匀或形状不规则的物体,其重心位置则取决于物体的形状和质量分布。
本实验通过悬挂法和称重法来测定不规则物体的重心位置。
三、实验器材1. 不规则物体(如长方体、圆柱体等);2. 细线;3. 砝码;4. 米尺;5. 铅笔;6. 纸张。
四、实验步骤1. 悬挂法测定重心:(1)将细线的一端系在不规则物体的任意位置,另一端固定在固定支架上。
(2)轻轻摆动物体,使其达到平衡状态,此时重力的作用线通过重心。
(3)用铅笔在物体上画出重力的作用线。
(4)换一个位置重新悬挂物体,重复上述步骤。
(5)画出第二次重力的作用线。
(6)将两次画出的重力作用线相交,交点即为物体的重心。
2. 称重法测定重心:(1)将不规则物体放在水平桌面上。
(2)用米尺测量物体的长度、宽度和高度,计算出物体的体积。
(3)将砝码放在物体的一个角上,用米尺测量砝码与物体另一角的距离,记录下来。
(4)逐渐增加砝码的数量,每次增加后都测量砝码与物体另一角的距离,记录下来。
(5)利用杠杆原理,通过计算得出物体重心的位置。
五、实验结果与分析1. 悬挂法测定重心:通过悬挂法,我们得到了不规则物体的重心位置。
实验结果显示,物体的重心位于其几何中心附近,但略有偏差。
这可能是由于物体质量分布不均匀或悬挂点选择不准确导致的。
2. 称重法测定重心:通过称重法,我们得到了不规则物体的重心位置。
实验结果显示,物体的重心位置与悬挂法得到的重心位置基本一致,但略有偏差。
这可能是由于测量误差或计算过程中的近似导致的。
六、实验结论1. 通过实验,我们成功掌握了悬挂法和称重法测定不规则物体重心的技巧。
确定重心的四种方法
确定重⼼的四种⽅法确定重⼼位置的常⽤⽅法有以下四种,⼀、⼏何法形状规则、质量分布均匀的物体的重⼼在它的⼏何中⼼.如质量分布均匀的球体的重⼼就在球⼼,质量分布均匀的直棒的重⼼就在棒的中点.⼆、⽀撑法⽤⼿指⽀持⼀个勺⼦,总可以找到⼀个位置,使勺⼦⽔平地⽀持在⼿指上.⼿指上⽅勺⼦上的0点就是勺⼦的重⼼.这时勺⼦受到两个⼒:竖直向上的⼿指的⽀持⼒FN、竖直向下的重⼒G.由⼆⼒平衡知识可知,这时勺⼦保持平衡,如果重⼼0不在⼿指的正上⽅,⽀持⼒FN和重⼒G将不在同⼀直线上,勺⼦就不能保持平衡了,三、悬挂法先在A点把薄板悬挂起来,物体静⽌时,据⼆⼒平衡,物体所受的重⼒与悬绳的拉⼒在同⼀竖直线上,所以物体的重⼼⼀定在通过A点的竖直线AB上.然后在C点把物体再悬挂⼀次,同理可知,物体的重⼼⼀定在通过C点的竖直线CD上,AB和CD的交点0,就是薄板重⼼的位置,四、理论计算法物体的重⼼,可以依据杠杆平衡条件和⽀撑法原理,平衡时⽀点处即为重⼼位置.即学即练1.(单选)有⼀个质量分布均匀的圆形薄板,若将其中央挖掉⼀个⼩圆,则薄板的余下部分( )A.重⼒减⼩,重⼼随挖下的⼩圆板移⾛了B.重⼒和重⼼都没改变C.重⼒减⼩,重⼼位置没有改变D.重⼒减⼩,重⼼不存在了2.如图3-1-11所⽰,矩形均匀薄⽊板,长AB=60 cm、宽BC= 10 cm,在AB边上的E点⽤细线悬挂,板处于平衡状态,AE=35 cm.则AB边与竖直悬线的夹⾓α.A.⾃由下落的⽯块的速度越来越⼤,说明⽯块所受重⼒越来越⼤B.在空中飞⾏的物体不受重⼒作⽤C.-抛出的⽯块轨迹是曲线,说明⽯块所受的重⼒⽅向始终在改变D.将⼀⽯块竖直向上抛出,在先上升后下降的整个过程中,⽯块所受重⼒的⼤⼩与⽅向都不变2.(单选)以下关于重⼼及重⼒的说法中,正确的是( )A.-个物体浸没于⽔中称量时弹簧测⼒计的⽰数⼩于物体在空⽓中时弹簧测⼒计的⽰数,因此,物体在⽔中时的重⼒⼩于在空⽓中的重⼒B.据G=mg可知,两个物体相⽐较,质量较⼤的物体的重⼒⼀定较⼤C.物体放在⽔平⾯上时,重⼒⽅向垂直于⽔平⾯向下,当物体静⽌于斜⾯上时,其重⼒⽅向垂直于斜⾯向下D.物体的形状改变后,其重⼼位置往往会改变确定物体重⼼的四种⽅法。
确定重心的四种方法
确定重心位置的常用方法有以下四种,一、几何法形状规则、质量分布均匀的物体的重心在它的几何中心.如质量分布均匀的球体的重心就在球心,质量分布均匀的直棒的重心就在棒的中点.二、支撑法用手指支持一个勺子,总可以找到一个位置,使勺子水平地支持在手指上.手指上方勺子上的0点就是勺子的重心.这时勺子受到两个力:竖直向上的手指的支持力FN、竖直向下的重力G.由二力平衡知识可知,这时勺子保持平衡,如果重心0不在手指的正上方,支持力FN和重力G将不在同一直线上,勺子就不能保持平衡了,三、悬挂法先在A点把薄板悬挂起来,物体静止时,据二力平衡,物体所受的重力与悬绳的拉力在同一竖直线上,所以物体的重心一定在通过A点的竖直线AB上.然后在C点把物体再悬挂一次,同理可知,物体的重心一定在通过C点的竖直线CD上,AB和CD的交点0,就是薄板重心的位置,四、理论计算法物体的重心,可以依据杠杆平衡条件和支撑法原理,平衡时支点处即为重心位置.即学即练1.(单选)有一个质量分布均匀的圆形薄板,若将其中央挖掉一个小圆,则薄板的余下部分( )A.重力减小,重心随挖下的小圆板移走了B.重力和重心都没改变C.重力减小,重心位置没有改变D.重力减小,重心不存在了2.如图3-1-11所示,矩形均匀薄木板,长AB=60 cm、宽BC= 10 cm,在AB边上的E点用细线悬挂,板处于平衡状态, AE=35 cm.则AB边与竖直悬线的夹角α.A.自由下落的石块的速度越来越大,说明石块所受重力越来越大B.在空中飞行的物体不受重力作用C.-抛出的石块轨迹是曲线,说明石块所受的重力方向始终在改变D.将一石块竖直向上抛出,在先上升后下降的整个过程中,石块所受重力的大小与方向都不变2.(单选)以下关于重心及重力的说法中,正确的是( )A.-个物体浸没于水中称量时弹簧测力计的示数小于物体在空气中时弹簧测力计的示数,因此,物体在水中时的重力小于在空气中的重力B.据G=mg可知,两个物体相比较,质量较大的物体的重力一定较大C.物体放在水平面上时,重力方向垂直于水平面向下,当物体静止于斜面上时,其重力方向垂直于斜面向下D.物体的形状改变后,其重心位置往往会改变确定物体重心的四种方法。
悬挂法确定重心的原理
悬挂法确定重心的原理悬挂法确定重心什么是重心?重心是物体内所有质点的集中位置,也是物体在重力作用下保持平衡的中心。
在力的作用下,物体会发生平面运动或转动,而了解物体的重心位置对于分析物体的运动稳定性至关重要。
为什么需要确定重心?确定重心有助于我们理解物体的平衡性和稳定性。
在工程设计、建筑结构和力学分析等领域,准确地确定重心是非常关键的。
同时,在日常生活中,一些悬挂物品要想保持平衡,也需要准确地确定重心位置。
悬挂法是什么?悬挂法是一种常用的确定物体重心位置的方法,它基于物体在平衡状态下,重心位置与悬挂点重合的原理。
如何进行悬挂法确定重心?1.准备好要测试的物体确保物体表面干净,没有杂质或挂载物。
2.找到合适的悬挂点物体应该可以在悬挂点处自由旋转,并且悬挂点需要与物体的重心位置重合。
3.悬挂物体并等待平衡将物体悬挂在选定的悬挂点上,等待物体停止旋转并保持平衡。
这可能需要一些时间,因为物体会经历一些摆动过程。
4.标记悬挂点位置当物体停止旋转并保持平衡后,使用标志物(如石头、颜料等)标记下悬挂点的位置。
5.重复以上步骤为了确保结果的准确性,可以重复以上悬挂步骤多次,然后取平均值。
悬挂法确定重心的原理悬挂法确定重心的原理是基于物体在平衡状态下,重心位置与悬挂点重合的事实。
在平衡状态下,物体的重力作用可以看作是通过重心点来施加的。
当物体被悬挂之后,重心位置会受到重力的影响,物体会发生旋转直到重心位置与悬挂点重合,从而达到平衡状态。
通过标记悬挂点的位置,我们可以确定物体的重心位置。
悬挂法确定重心的注意事项•物体必须在平衡状态下悬挂,避免受到外力干扰。
•选择一个合适的悬挂点,使得物体可以自由旋转,并且悬挂点需要与物体的重心重合。
•多次进行悬挂实验并取平均值,以提高结果的准确性。
悬挂法是一种简单且有效的确定重心位置的方法,它在实践中被广泛应用。
通过了解重心的位置,我们可以更好地理解物体的平衡性和稳定性,为工程、设计和力学分析提供支持。
确定重心的方法
E B
①如图所示,先通过纸板上的任一点A用细线把纸 板挂起来。当纸板静止时,用铅笔沿细线在纸板上 画出竖直线AB。
②再通过另一点D用细线把纸板挂起来。当纸板静 止时,用铅笔沿细线在纸板上画出竖直线DE。
③找出AB和DE的交点O就是硬纸板的重心。
3、悬挂法找重心
(2)重心不在物体上
①如图所示,先通过蹄形纸板上的任一点A用细线 把纸板挂起来。当纸板静止时,用铅笔沿细线在纸 板上画出竖直线AA′,然后将细线穿过A′在板下 挽一个小结。细线也在纸板A点背后固定。
②再通过另一点B用细线把蹄形纸板挂起来。当纸 板静止时,用铅笔沿细线在纸板上画出竖直线BB′, 然后将细线穿过B′在板下挽一个小结。细线也在 纸板B点背后固定。
3、悬挂法找重心
③用尖镊从上方加住两根线的交点,蹄形板将在空中 保持水平,如图8所示,这表明该点正是它的重心。 如果在A′(或B′)的旁边几厘米处的C点再扎一个 眼,把A′(或B′)处的线解开,挪到C处系好,仍 用尖镊加住两根线的新交点,蹄形板绝对不能保持水 平,可能如图所示。
确定重心的方 法
1、作图法找重心
确定复杂且规则的几何图形重心的作图法:
图1
(1)将硬纸板剪成如图1所示形状。 (2)将平板(如图2)划为两个矩形,两个矩形的重心分别 在它们对角线的交点A、B上,平板的重心必在AB的连线上。
(3)再将平板(如图3)划为两个矩形,两个矩形的重心分 别在它们对角线的交点C、D上,平板的重心必在CD的连线上。
说明: ①也可以用其他分割法,用多种方法解决问题。 ②若平板是两个三角形、一个三角形和一个矩形(或平
行四边形)的组合,也可用以上方法。
2、支撑法找重心
将硬纸板剪成任意不规则形状,将其放在手指上。 如果能如图所示在空中保持水平静止状态,则手指 支撑点就是重心。
高中物理有关“重心”的 汇总
高中物理有关“重心”的资料汇总霸州市第一中学 周茂森一.定义:一个物体的各部分都受到重力作用,从效果上来看,我们可以认为各部分受到的重力作用集中于一点,这一点叫做物体的重心。
重心是为了研究问题的方便而引入,是假想的点,不是真实存在的。
二.重心位置的确定方法一:几何法。
几何形状规则且质量分布均匀的物体的重心,在它的几何中心。
例如:①质量分布均匀的细直杆,重心在杆的中点。
②质量分布均匀的金属球,重心在球心。
③质量分布均匀的长方形木块,重心的对角线的交点。
④质量分布均匀的圆柱体,重心在中轴线的中点。
方法二:悬挂法。
如图(1)所示,用悬挂法可以确定一块薄板重心的位置。
现在A 点把物体悬挂起来,通过A 点画一条竖直线AB ,然后再选另一处C 点把物体悬挂起来,同样通过C 点画一条竖直线CD ,AB 和CD 的交点O ,就是薄板重心的位置。
方法三:牵引法。
对于长条形棒状物,可以用牵引法来确定其重心的位置。
如图(2)所示。
将长条形棒状物用细绳AB 悬挂起来,另一端用细绳CD 缓慢牵引到一定位置,分别将AB 和CD 两条线延长并交于一点E ,E 点正上方且在棒上的O 点处,即为该物体的重心位置。
方法四:支撑法。
如图(3)所示,将粗细不均质量分布不均的圆柱状物体,置于两根平行细杆上,让两细杆相向缓慢靠拢,最终两细杆合拢在一起,圆柱状物体静止于细杆上,这个圆柱状物体的重心就在两细杆合拢处的正上方。
方法五:平衡法。
如图(4)所示,有一个质量分布不均,粗细不均的棒状物,重力为G ,用细绳系于接近中心的O 点上,悬吊起来,棒状物体由于重心不在其几何中心上,导致它的一端低,另一端高。
将重为0G 的物体用细线套挂在棒状物翘起的一端,缓慢调整细线的位置,使棒状物处于平衡状态,用刻度尺测出悬线到O 点的距离L ,利用力矩平衡原理算出棒的重心到O 点的距离L GG L x 0 . 方法六:割补法。
对于质量分布均匀,有一定形状的几何物体,由于挖取或补贴了某一部分而失去原有的规则性,在求解此类问题时可以通过等效法,假想恢复物体的原状,再利用平衡法确定其重心位置。
确定物体重心的方法
引探导航·方沽点拨确定物体重心的方法沈南杰一个物体的各部分都要受到重力的作用.从效果上看,我们可以认为各部分受到的重力作用集中于一点,这一点叫做物体的重心.我们通常分两类情况来讨论物体的重心位置.第一类质量均匀分布的物体,重心的位置只跟物体的形状有关.有规则形状的物体,它的重心就在几何中心上.如图1所[二二玉二二]示,均匀细直棒的中心在棒的中点,均匀球体的重心在球心,均匀圆柱的重心在轴线的中点.从中不O难发现这样一个规律,若图1均质对称物体有对称轴、对称中心、对称面,则重心必在此对称轴、对称中心、对称面上.第二类质量分布不均匀的物体,重心的位置除跟物体的形状有关外,还跟物体内质量的分布有关.例如,载重汽车的重心随着装货多少和装载位置而变化,起重机的重心随着提升物体的重量和高度而变化.在上述基础上,确定物体的重心可以采用以下几种方法.孽’1.用公式法求重心这种法是确定物体重心最重要的法之一.若系统由凡个质点组成,以m,、m a、…%表示各质点的质量,各质点在直角坐标系中的坐标为石1、z2、…X n Y1、y2、…h,z l、z2、…Z-。
,则可以得到重心位置分量表示式为∑m i溉∑m i∞∑m i彳i戈c=』尘一;舻』生一;』尘一,式中/7/,ZC=/7/戈c2——;yc2——;——,I、-。
P ,n r r b r n为质点组的总质量.y如图2所示,有两个质量相同的质点在直角坐标系中的坐标为(1,5)、(7,1),由公式法可得,该质点组的重心位置为(4,3).这个答案验证了我们的推测,两个质量相同的质点的重心在它们连线的中点.孽’2.用分割法求重心收例1现有一均质薄板形状如图3所示,尺寸单位为cm,求重心坐标.图3图4譬解析将均质薄板分割成两个矩形薄板,如图4所示,确定重心C,、C2,建立坐标轴,C。
、G坐标为(1,5)、(7、1),根据上述分析可知均质薄板的重心坐标为(4,3).固‘3.用填补法求重心如图5所示,上题中的均质薄板可以看成是由一个完整的矩形挖去一个小矩形形成.如图6所示,建立坐标轴,大矩形的重心C,坐标为(6,5),小矩形的重心C2坐标为(7,6),两者的质量之比为3:2,由公式法可知,肛竺垡生竺丝:—lxxl+—2x7:6.得x1=4.^一一一●‘m3同理得y。
测量物体重心的方法
测量物体重心的方法
一、悬挂法
先在A点把薄板悬挂起来,物体静止时,据二力平衡,物体所受的重力与悬绳的拉力在同一竖直线上,所以物体的重心一定在通过A点的竖直线AB上.然后在C点把物体再悬挂一次,同理可知,物体的重心一定在通过C点的竖直线CD 上,AB和CD的交点0,就是薄板重心的位置。
二、支撑法
用手指支持一个勺子,总可以找到一个位置,使勺子水平地支持在手指上.手指上方勺子上的0点就是勺子的重心.这时勺子受到两个力:竖直向上的手指的支持力FN、竖直向下的重力G.由二力平衡知识可知,这时勺子保持平衡,如果重心0不在手指的正上方,支持力FN和重力G将不在同一直线上,勺子就不能保持平衡了。
三、几何法
形状规则、质量分布均匀的物体的重心在它的几何中心.如质量分布均匀的球体的重心就在球心,质量分布均匀的直棒
的重心就在棒的中点.
四、理论计算法
物体的重心,可以依据杠杆平衡条件和支撑法原理,平衡时支点处即为重心位置。
扩展资料
重心的定义:
物体各部分所受重力之合力的作用点。
物体的每一微小部分都受地心引力作用(见万有引力),这些引力可近似地看成为相交于地心的汇交力系。
由于物体的尺寸远小于地球半径,所以可近似地把作用在一般物体上的引力视为平行力系,物体的总重量就是这些引力的合力。
如果物体的体积和形状都不变,则无论物体对地面处于什么方向,其所受重力总是通过固定在物体上的坐标系的一个确定点,即重心。
重心不一定在物体上,例如圆环的重心就不在圆环上,而在它的对称中心上。
确定重心的四种方法
确定重心位置的常用方法有以下四种,一、几何法形状规则、质量分布均匀的物体的重心在它的几何中心.如质量分布均匀的球体的重心就在球心,质量分布均匀的直棒的重心就在棒的中点.二、支撑法用手指支持一个勺子,总可以找到一个位置,使勺子水平地支持在手指上.手指上方勺子上的0点就是勺子的重心.这时勺子受到两个力:竖直向上的手指的支持力F N、竖直向下的重力G.由二力平衡知识可知,这时勺子保持平衡,如果重心0不在手指的正上方,支持力FN和重力G将不在同一直线上,勺子就不能保持平衡了,三、悬挂法先在A点把薄板悬挂起来,物体静止时,据二力平衡,物体所受的重力与悬绳的拉力在同一竖直线上,所以物体的重心一定在通过A点的竖直线AB上.然后在C点把物体再悬挂一次,同理可知,物体的重心一定在通过C点的竖直线C D上,AB和CD的交点0,就是薄板重心的位置,四、理论计算法物体的重心,可以依据杠杆平衡条件和支撑法原理,平衡时支点处即为重心位置.即学即练1.(单选)有一个质量分布均匀的圆形薄板,若将其中央挖掉一个小圆,则薄板的余下部分( )A.重力减小,重心随挖下的小圆板移走了B.重力和重心都没改变C.重力减小,重心位置没有改变D.重力减小,重心不存在了2.如图3-1-11所示,矩形均匀薄木板,长AB=60 cm、宽BC= 10 cm,在AB边上的E点用细线悬挂,板处于平衡状态,AE=35 cm.则AB边与竖直悬线的夹角α.A.自由下落的石块的速度越来越大,说明石块所受重力越来越大B.在空中飞行的物体不受重力作用C.-抛出的石块轨迹是曲线,说明石块所受的重力方向始终在改变D.将一石块竖直向上抛出,在先上升后下降的整个过程中,石块所受重力的大小与方向都不变2.(单选)以下关于重心及重力的说法中,正确的是( )A.-个物体浸没于水中称量时弹簧测力计的示数小于物体在空气中时弹簧测力计的示数,因此,物体在水中时的重力小于在空气中的重力B.据G=mg可知,两个物体相比较,质量较大的物体的重力一定较大C.物体放在水平面上时,重力方向垂直于水平面向下,当物体静止于斜面上时,其重力方向垂直于斜面向下D.物体的形状改变后,其重心位置往往会改变确定物体重心的四种方法。
确定重心的三种方法
确定重心的三种方法重心是物体平衡的关键,如果我们想要确保物体稳定地摆放在一个平面上,就需要确定它的重心。
那么,怎样确定物体的重心呢?这篇文章将介绍三种常用的方法,希望对大家有所帮助。
第一种方法:平衡点法平衡点法又称为支点法,它的基本思路是找到物体的重心位置,然后建立支点,让物体在支点上平衡。
具体步骤如下:1. 找到物体的中心位置首先,需要找到物体的中心位置。
如果物体是规则图形,例如矩形、圆形等,可以通过相应的公式计算出中心位置。
如果是不规则图形,可以使用试验法,例如用铅笔试探物体的重心位置,找到多个试探点后计算平均值。
2. 建立支点建立支点可以使用任何稳定的物体,例如桌子、椅子等。
将支点放在物体的下方,使其与物体重心重合。
3. 使物体平衡调整支点的位置,使物体稳定平衡在支点上。
如果物体平衡,支点位置就是物体的重心位置。
悬挂法是利用物体在重力作用下的平衡状态来确定重心位置的方法。
具体步骤如下:1. 用细线或细铅丝将物体悬挂起来。
2. 使物体平衡,例如使用水平仪或经验法。
可根据需要,使用多个细线悬挂物体,使物体平衡状态更加稳定。
3. 将悬挂点标记出来,并垂直于地面画出一条直线。
4. 重复以上步骤,将物体悬挂在不同位置,标记出不同位置的悬挂点,并在相应位置画出垂直于地面的直线。
5. 找出多个垂线的交点,交点即为物体的重心位置。
1. 准备一个水桶或其他容器,容器要足够大,可以完全浸入物体。
2. 将物体置于容器中,使其完全浸入水中,水表面与物体平级。
3. 标记出目前物体的位置,并记录下水的高度。
4. 将物体移到不同位置,并记录下水的高度。
5. 对相同高度的水位,找到不同位置对应的位置线,这些线的交点即为物体的重心位置。
综上所述,以上三种方法都可以确定物体的重心位置。
根据不同的情况,选用不同的方法可以更加方便、快捷和精准地确定重心位置。
豁达,任重而道远。
重心的确定方法
重心的确定方法
重心的确定方法有多种,以下是一些常用的方法:
1. 悬挂法:对于不规则的物体,可以通过悬挂法来确定重心。
将物体悬挂起来,当物体达到平衡状态时,所悬挂的线的交点即为物体的重心。
2. 支撑法:对于一些具有特定形状的物体,可以通过支撑法来确定重心。
将物体放在一个坚固的平面上,找到一个支点使物体保持平衡,支点所在的位置即为物体的重心。
3. 组合法:对于由多个简单形状组合而成的复杂物体,可以通过组合法来确定重心。
分别求出各个简单形状的重心,然后根据各个重心的位置和权重,计算出整个物体的重心。
4. 负面积法:对于规则形体上切去一部分的情况,可以通过负面积法来确定重心。
将切去的部分视为负值(负体积或负面积),然后利用规则形体的重心计算公式,计算出整个物体的重心。
5. 实验法:对于形状复杂或质量分布不均匀的物体,可以使用实验法来确定重心。
通过实验测量出物体在不同方向的力矩平衡点,然后根据这些平衡点来确定物体的重心。
需要注意的是,重心的位置与物体的形状和质量分布有关,因此对于不同形状和质量分布的物体,需要采用不同的方法来确定其重心。
初中关于重心的知识点总结
初中关于重心的知识点总结1. 重心的概念重心是一个物体所受重力作用的合力作用点。
在地球上,重力垂直向下,因此物体的重心一般位于物体的几何中心处。
在一些特殊情况下,物体的重心可能会发生偏移,这时需要通过计算来确定物体的重心位置。
2. 重心的计算方法一般情况下,可以通过物体的形状和密度来计算物体的重心位置。
对于规则形状的物体,可以通过几何学的方法来计算重心位置。
而对于不规则形状的物体,则需要使用积分和微积分的方法进行计算。
另外,对于复杂的物体结构,还可以通过模拟和计算机辅助设计来确定重心位置。
3. 重心在物理中的应用在物理学中,重心是研究物体平衡和运动的重要概念。
在静力学中,可以通过重心来确定物体的平衡条件,从而设计一些平衡装置或者机械构件。
在动力学中,重心也是研究物体运动轨迹和动力学特性的重要参数。
例如,在力学运动学中,可以通过研究物体的重心位置和受力情况来确定物体的运动状态和轨迹。
4. 重心在工程中的应用在机械工程、建筑工程和材料科学中,重心的概念也是非常重要的。
例如,在机械设计中,需要考虑物体的重心位置来设计物体的结构和机械装置。
在建筑工程中,需要考虑建筑物的重心位置来确定建筑物的稳定性和抗震性。
在材料科学中,需要研究物体结构的重心位置来确定物体的材料分布和性能参数。
5. 重心在运动中的应用在运动学和运动力学中,重心也具有重要的应用价值。
例如,在体育运动中,可以通过研究身体的重心位置来改进运动姿势和提高运动技能。
在航天航空领域中,需要研究飞行器的重心位置来确定飞行器的稳定性和操纵特性。
在汽车和机动车辆中,也需要考虑车辆的重心位置来确定车辆的平衡、操纵和安全性能。
总之,重心的概念在物理学、工程学和运动学中都具有重要的应用价值。
通过研究物体的重心位置,可以更好地理解物体的运动和平衡特性,从而为相关领域的研究和应用提供理论支持和实践指导。
因此,重心的研究是一个值得深入探讨的重要课题,也是一个具有广阔发展前景的研究领域。
高中物理:探究确定薄板重心的方法
第 1 页 共 1 页 高中物理:探究确定薄板重心的方法
1.利用二力平衡原理
二力平衡时,两个力等大反向.
2.方法一:支撑法
轴对称的碗、碟等,它们的重心在中轴线上,它们的重心可用支撑法找到,用一个手指将碗、碟等顶起,碗、碟等水平静止时,即可找到其重心.
方法二:悬挂法
(1)适用条件:物体呈薄板形状,如薄木板、玻璃等.
(2)过程:如图所示,先在A 点把物体悬挂起来,物体静止时,所受的重力与悬绳的拉力在同一竖直线上,所以物体的重心一定在通过A 点的竖直线AB 上;然后在C 点把物体悬挂起来,同理知,物体的重心一定在通过C 点的竖直线CD 上,AB 和CD 的交点O ,就是物体的重心位置.
如图所示,一个半径为R 的圆球,其重心不在球心O 上,将它置
于水平地面上,则平衡时球与地面的接触点为A ,若将它置于倾角为30°
的粗糙斜面上,则平衡时球与斜面的接触点为B (球不会下滑),已知弧
AB 对应的圆心角为60°,则圆球重心离球心O 的距离是________.
解析:如图所示,当小球在斜面上处于静止时,小球的重力作用线一定通过B 点,又知小球放在水平面上静止时,球与地面的接触点为A ,则其重力的作用线与OA 重合,综上所述,球的重心应位于过B 点的竖直线和OA 的交点C ,由几何关系知,∠CBO =30°,由
此得圆球重心距球心O 的距离为OC =R sin 30°=R 2
. 答案:R 2。
高中物理“重心”的汇总
高中物理有关“重心”的资料汇总霸州市第一中学 周茂森一.定义:一个物体的各部分都受到重力作用,从效果上来看,我们可以认为各部分受到的重力作用集中于一点,这一点叫做物体的重心。
重心是为了研究问题的方便而引入,是假想的点,不是真实存在的。
二.重心位置的确定方法一:几何法。
几何形状规则且质量分布均匀的物体的重心,在它的几何中心。
例如:①质量分布均匀的细直杆,重心在杆的中点。
②质量分布均匀的金属球,重心在球心。
③质量分布均匀的长方形木块,重心的对角线的交点。
④质量分布均匀的圆柱体,重心在中轴线的中点。
方法二:悬挂法。
如图(1)所示,用悬挂法可以确定一块薄板重心的位置。
现在A 点把物体悬挂起来,通过A 点画一条竖直线AB ,然后再选另一处C 点把物体悬挂起来,同样通过C 点画一条竖直线CD ,AB 和CD 的交点O ,就是薄板重心的位置。
方法三:牵引法。
对于长条形棒状物,可以用牵引法来确定其重心的位置。
如图(2)所示。
将长条形棒状物用细绳AB 悬挂起来,另一端用细绳CD 缓慢牵引到一定位置,分别将AB 和CD 两条线延长并交于一点E ,E 点正上方且在棒上的O 点处,即为该物体的重心位置。
方法四:支撑法。
如图(3)所示,将粗细不均质量分布不均的圆柱状物体,置于两根平行细杆上,让两细杆相向缓慢靠拢,最终两细杆合拢在一起,圆柱状物体静止于细杆上,这个圆柱状物体的重心就在两细杆合拢处的正上方。
方法五:平衡法。
如图(4)所示,有一个质量分布不均,粗细不均的棒状物,重力为G ,用细绳系于接近中心的O 点上,悬吊起来,棒状物体由于重心不在其几何中心上,导致它的一端低,另一端高。
将重为0G 的物体用细线套挂在棒状物翘起的一端,缓慢调整细线的位置,使棒状物处于平衡状态,用刻度尺测出悬线到O 点的距离L ,利用力矩平衡原理算出棒的重心到O 点的距离L G G L x 0 . 方法六:割补法。
对于质量分布均匀,有一定形状的几何物体,由于挖取或补贴了某一部分而失去原有的规则性,在求解此类问题时可以通过等效法,假想恢复物体的原状,再利用平衡法确定其重心位置。
确定重心的四种方法
v1.0 可编辑可修改确定重心位置的常用方法有以下四种,一、几何法形状规则、质量分布均匀的物体的重心在它的几何中心.如质量分布均匀的球体的重心就在球心,质量分布均匀的直棒的重心就在棒的中点.二、支撑法用手指支持一个勺子,总可以找到一个位置,使勺子水平地支持在手指上.手指上方勺子上的0点就是勺子的重心.这时勺子受到两个力:竖直向上的手指的支持力FN、竖直向下的重力G.由二力平衡知识可知,这时勺子保持平衡,如果重心0不在手指的正上方,支持力FN和重力G将不在同一直线上,勺子就不能保持平衡了,三、悬挂法先在A点把薄板悬挂起来,物体静止时,据二力平衡,物体所受的重力与悬绳的拉力在同一竖直线上,所以物体的重心一定在通过A点的竖直线AB上.然后在C点把物体再悬挂一次,同理可知,物体的重心一定在通过C点的竖直线CD上,AB和CD的交点0,就是薄板重心的位置,四、理论计算法物体的重心,可以依据杠杆平衡条件和支撑法原理,平衡时支点处即为重心位置.即学即练1.(单选)有一个质量分布均匀的圆形薄板,若将其中央挖掉一个小圆,则薄板的余下部分( )A.重力减小,重心随挖下的小圆板移走了B.重力和重心都没改变C.重力减小,重心位置没有改变D.重力减小,重心不存在了2.如图3-1-11所示,矩形均匀薄木板,长AB=60 cm、宽BC= 10 cm,在AB边上的E 点用细线悬挂,板处于平衡状态, AE=35 cm.则AB边与竖直悬线的夹角α.A.自由下落的石块的速度越来越大,说明石块所受重力越来越大B.在空中飞行的物体不受重力作用C.-抛出的石块轨迹是曲线,说明石块所受的重力方向始终在改变D.将一石块竖直向上抛出,在先上升后下降的整个过程中,石块所受重力的大小与方向都不变2.(单选)以下关于重心及重力的说法中,正确的是( )A.-个物体浸没于水中称量时弹簧测力计的示数小于物体在空气中时弹簧测力计的示数,因此,物体在水中时的重力小于在空气中的重力B.据G=mg可知,两个物体相比较,质量较大的物体的重力一定较大C.物体放在水平面上时,重力方向垂直于水平面向下,当物体静止于斜面上时,其重力方向垂直于斜面向下D.物体的形状改变后,其重心位置往往会改变确定物体重心的四种方法。
高中物理有关“重心”的资料汇总
高中物理有关“重心”的资料汇总霸州市第一中学 周茂森一.定义:一个物体的各部分都受到重力作用,从效果上来看,我们可以认为各部分受到的重力作用集中于一点,这一点叫做物体的重心。
重心是为了研究问题的方便而引入,是假想的点,不是真实存在的。
二.重心位置的确定方法一:几何法。
几何形状规则且质量分布均匀的物体的重心,在它的几何中心。
例如:①质量分布均匀的细直杆,重心在杆的中点。
②质量分布均匀的金属球,重心在球心。
③质量分布均匀的长方形木块,重心的对角线的交点。
④质量分布均匀的圆柱体,重心在中轴线的中点。
方法二:悬挂法。
如图(1)所示,用悬挂法可以确定一块薄板重心的位置。
现在A 点把物体悬挂起来,通过A 点画一条竖直线AB ,然后再选另一处C 点把物体悬挂起来,同样通过C 点画一条竖直线CD ,AB 和CD 的交点O ,就是薄板重心的位置。
方法三:牵引法。
对于长条形棒状物,可以用牵引法来确定其重心的位置。
如图(2)所示。
将长条形棒状物用细绳AB 悬挂起来,另一端用细绳CD 缓慢牵引到一定位置,分别将AB 和CD 两条线延长并交于一点E ,E 点正上方且在棒上的O 点处,即为该物体的重心位置。
方法四:支撑法。
如图(3)所示,将粗细不均质量分布不均的圆柱状物体,置于两根平行细杆上,让两细杆相向缓慢靠拢,最终两细杆合拢在一起,圆柱状物体静止于细杆上,这个圆柱状物体的重心就在两细杆合拢处的正上方。
方法五:平衡法。
如图(4)所示,有一个质量分布不均,粗细不均的棒状物,重力为G ,用细绳系于接近中心的O 点上,悬吊起来,棒状物体由于重心不在其几何中心上,导致它的一端低,另一端高。
将重为0G 的物体用细线套挂在棒状物翘起的一端,缓慢调整细线的位置,使棒状物处于平衡状态,用刻度尺测出悬线到O 点的距离L ,利用力矩平衡原理算出棒的重心到O 点的距离L GG L x 0 . 方法六:割补法。
对于质量分布均匀,有一定形状的几何物体,由于挖取或补贴了某一部分而失去原有的规则性,在求解此类问题时可以通过等效法,假想恢复物体的原状,再利用平衡法确定其重心位置。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
确定重心的方法
定义重心:重心是某一物体的物理点,它反映了物体的物理特性,是物体的力学性质的重要表现。
重心位置的高低表示物体的重量分布,可以反映出物体稳定性的强弱。
一般来说,重心越高,物体越不稳定,容易发生倾覆。
确定重心的方法:
(1)称重法。
将要测试的物体放在天平上,把天平平衡,重量大的一边称量下来,再把重量小的一边称量下来,将两个数值相减,得到重心的位置。
(2)定心线法。
将物体放在水箱中,用水冲洗,当水箱内的水清澈,物体就浮在水面上,此时将物体的中心线投影到水面上,这条线就是重心的位置。
(3)划线法。
将物体放在某一垂直面上,用绳子将物体一分为二,在物体的两端划一条线,结果中点的直线就是重心的位置。
(4)质点法。
将物体静止在某一定点上,在其周围径向向外画四条线,相交的最大四边形的中心就是重心的位置。
(5)计算法。
此法比较耗时,是根据物体各零件的重量,计算出物体各零件的位置,由此计算重心的位置。
以上就是确定重心的几种方法,此外,大多数情况下,我们可以根据经验来确定重心的位置,也可以具体问题具体分析,使用其他方法,如地形分析法、移动式重心法等,以确定重心的位置。
重心及其位置非常重要,它关系到一个物体的稳定性。
当我们
知道物体的重心,就可以根据重心的位置,以及它向任何方向的偏移情况,来判断物体倾斜的程度,从而决定物体的安全性。
因此,在工程中,需要重视确定重心的位置,进行相应的计算。