מה המשמעות של "מרכז הכובד"? מה המשמעות של "שדה כבידה"? מה ההבדל בין מרכז המסה למרכז הכובד?


תשובה 1:

מרכז המסה הוא פישוט שנעשה כך שנוכל להתעלם מצורתו של אובייקט ולהתייחס אליו כאל מסה נקודתית. הוא ממוקם במיקום הממוצע של מסת האובייקט, כך שכוחות הפועלים בקו האמצע של מרכז המסה מפעילים את אותו מומנט על העצם כאילו עשית את החישובים בדרך הקשה.

מרכז המסה נקרא בדרך כלל מרכז הכובד כאשר כוח הכובד הוא הכוח הדומיננטי בתמונה - בדברים כמו איך חפץ ישקר וברר כיצד מכונית מטפלת בתורו. מכיוון שכוח המשיכה, ברוב המקרים, פועל על מרכז המיסה, הם אותו דבר, זה פשוט זה שקוראים לזה קואג-ג 'מדגיש שאתה בוחן את האופן בו הוא פועל עם הרבה מיקוד בכוח הכבידה. זה סביר עבור גופים איש-קשיחים ודברים שבהם מדרגות כוח מוזרות לא מתרחשות. עוד על זה למטה.

שדה כבידה נוצר על ידי חפצים מאסיביים. זה בעצם רק גרף ישן גדול של כמה כוח כבידה / אנרגיה פוטנציאלית כבידה יש ​​למשהו תלוי איפה הוא נמצא ביחס לאובייקט. מכיוון שכוח הכבידה הולך כמו השורש המרובע ההפוך של המרחק מחפץ מסיבי, השדה נחלש ככל שתסתכלו.

אם אתה מנסה לעשות בעיה המערבת מרחקים שבהם שדות כבידה חשובים ואינך זקוק לתשובה מדויקת באמת, אתה יכול להניח שכוח הכבידה פועל ממרכז המסה של העצם הגדול (למשל כדור הארץ) למרכז הכובד (= מרכז המסה) של חפץ קטן (למשל עציץ).

הדברים נעשים מעט יותר מבולבלים כשמנסים לתת דין וחשבון על חפצים ארוכים באמת והבדלים בתחום הכבידה: למשל, טטרי כבידה. תליית מסה מחבל ארוך במסלול תיצור מומנט שיגרום לחבל לרצות לכוון ישר למעלה ולמטה. התחתון נמצא בחלק חזק יותר משדה הכבידה מהקודקוד, כך שכוח הכבידה למעשה מושך את החבל מעט לצד מרכז המיסה, ויוצר מומנט. במקרה זה, איננו יכולים לבצע פשט של מרכז הכובד מכיוון שאנו עובדים עם עצם בצורת משונה המנצל חלקים שונים של שדה הכבידה.


תשובה 2:

מרכז הכובד הוא נקודה תיאורטית, שעשויה להיות או לא קיימת בגוף, דרכה עוברת התוצאה של כל כוחות הכבידה הפועלים על חלקיקי הגוף או מערכת החלקיקים. זהו מושג שעוזר בפתרון שאלות מסוימות בפיזיקה. עבור גוף או מערכת חלקיקים נוקשים שיש אחיד שדה כבידה בכל הגוף, ה- COG יהיה מרכז המסה של גוף נוקשה או COM של מערכת החלקיקים.

כוח הכבידה פועל באופן מופרד אם יש כוח הפועל על גוף או מערכת חלקיקים קשיחים, אנו מגדירים את מרכז כוח הצבע התיאורטי כנקודה בה התוצאה של כל הכוח הפועל על חלקיקים עוברת שהיא תורמתית וכתוצאה מכך סיבובית.

למשל: COG הוא מרכז הכוח של כוח הכבידה.

מרכז הציפה הוא מרכז הכוח של הכוח הצוף.


תשובה 3:

התבונן באוניית שייט ענקית, בקתות עד השמיים. דבר אחד שאתה יודע בוודאות לגבי זה הוא, כבד ככל שייראה מבנה-העל שלו, מרכז הציפה נמצא מעל מרכז הכובד, או שהדבר יתפשט ברגע. שיקולים זהים חלים על מטוסים, מכוניות ואפילו גשרים הנעים. המיקום העיצובי של מרכז הכובד וכמה ניתן לאפשר לנוע הוא הכל חשוב.