重心和几何中心(Center of Gravity and Centroid)

重心和几何中心(Center of Gravity and Centroid)

Tony

粒子系统的重心和质心 (Center of Gravity and Center of Mass for a system of Particles)

重心

粒子重量之和的位置,任何一个粒子所产生的力矩,与该点的合力产生的力矩一致。而且所有粒子作用在重心位置的力矩之和为 0。

质心

粒子质量之和的位置,任何一个粒子所产生的力矩,与该点的合力产生的力矩一致,通常位置与重心一样。

物体的重心和质心 (Center of Gravity and Center of Mass for a Body)

重心

一个物体由无数多个粒子组成,需要用积分来替代简单的加法

因为 ,而 是常数,所以我们可以简化为

质心

物体的质量的积分要通过对密度 (density) 和体积 (volume) 的计算才准确。

而当整个物体具有统一的密度是,即 是常数,便可以在积分中化简

当我们将 运用在上述公式中则会有,

几何中心 (Centroid)

如果一个物体的质量是统一的,那么几何中心的位置就与重心质心重合。一个物体的几何中心在其对称轴之中

几何中心的位置不一定在物体之中,可能超出物体的边界

面积的中心 (Centroid of an area)

线的中心 (Centroid of a line)

复合体 (Composite bodies)

我们可以将一个复杂的物体拆分成不同给的部分来计算其总的重心

可以是

参考

  • lecture
  • Russell C. Hibbeler,ENGINEERING MECHANICS STATICS(12th Edition)