Разница между центром тяжести и центром масс

Основное отличие - центр тяжести против центра масс

Центр гравитации а также центр массы оба термина часто используются при изучении динамики в физике. Основное различие между центром тяжести и центром масс состоит в том, что центр масс определяется как «средневзвешенное» положение массы в теле, тогда как центр тяжести определяется как точка, относительно которой сумма крутящих моментов из-за гравитационных сил равно 0. Для тел в однородных гравитационных полях центр тяжести и центр масс совпадают.

Что такое центр масс

Центр масс - это точка в теле или системе частиц, в которой, по-видимому, сосредоточена ее масса. Он находится путем определения средневзвешенного положения массы. Уравнения, используемые в динамике, часто применимы к центру масс. Когда вычисляется импульс системы частиц, скорость центра масс используется как скорость системы. Кроме того, всякий раз, когда к системе из многих частиц или телу применяются внешние силы, тело ведет себя так, как если бы внешние силы были приложены к центру масс. Например, если вы подбросите дубинку под углом, дубинка может вращаться при падении, однако ее центр масс будет перемещаться по параболической траектории, как предсказывают уравнения движения.

Для симметричных объектов с однородной плотностью центр масс находится в геометрическом центре объекта.

Что такое центр тяжести

Центр тяжести - это точка, через которую, кажется, действует весь вес тела. Сумма крутящих моментов из-за гравитационных сил равна 0 относительно центра масс. Тело можно уравновесить, приложив силу через центр тяжести. Кроме того, если тело подвешено, центр тяжести падает прямо ниже точки подвешивания. Центр тяжести также важен для устойчивости: тело упало бы, если бы его центр тяжести не находился прямо над его основанием.

Эти камни поддерживают равновесие, потому что они умело расположены таким образом, что центры тяжести камней выстраиваются вдоль единой вертикальной линии.

Если тело находится в однородном гравитационном поле, то можно показать, что центр тяжести и центр масс совпадают. Примерно так обстоит дело с объектами у поверхности Земли, размеры которых намного меньше радиуса Земли. Однако это не относится к большим объектам в космосе. Например, если вы считаете Луну примерно сферическим объектом, центр масс Луны находится довольно близко к геометрическому центру «сферы». Однако сторона Луны, более близкая к Земле, испытывает более сильное гравитационное притяжение по сравнению со стороной, которая находится дальше. Следовательно, центр тяжести находится не в геометрическом центре, а на стороне, более близкой к Земле.

В чем разница между центром тяжести и центром масс

Определение

Центр массы - это средневзвешенное положение массы в теле или системе частиц.

Центр гравитации - это точка в теле, где чистый крутящий момент из-за гравитационных сил равен 0.

Зависимость от гравитационных полей

Центр массы не меняется при изменении силы гравитационного поля через тело.

Центр гравитации может измениться при изменении силы гравитационного поля на теле.

Положение в симметричном теле с однородной плотностью

Центр массы находится в геометрическом центре в симметричном теле с однородной плотностью.

Центр гравитации находится в геометрическом центре в симметричном теле с однородной плотностью, только если тело находится в однородном гравитационном поле.