Žodžiai centras ir gravitacija kildinami iš lotynų (arba graikų) žodžių „centrum“ ir „gravitatio“. Centras (centroidas) žymi masės centrą, kuris yra kūno įstrižainių skerspjūvyje, o gravitacija - svorį, patraukliąją jėgą tarp dalelių Visatoje, pagal kurią juda dangaus kūnai..
Masės centras, kuris, be svorio centro, yra vadinamas barycentru (vardas kildinamas iš graikų kalbos žodžio bario, reiškiančio sunkųjį), yra objekto ar materialiųjų taškų sistemos (ℝ, ℝ2 ar ℝ3) taškas, kuriame koncentruota visa objekto masė. Ši sąvoka leidžia į visą objektą žiūrėti kaip į vieną materialų tašką, kurio masė lygi bendrajai to kūno masei. Masės centras egzistuoja bet kurioje materialiųjų taškų sistemoje, nepriklausomai nuo to, ar sistemą veikia jėga, ar ne. Masės centras yra taškas, kuriame kūnui veikia gravitacinė jėga. Masės centras taip pat gali būti už kūno masės ribų, tai priklauso nuo jo formos. Trikampio svorio centras yra kampo įpjovų skerspjūvyje, o kubo svorio centras - jo įstrižainių skerspjūvyje. Esant netaisyklingiems geometriniams kūnams, svorio centras yra sunkio linijų sankirtoje. Tai yra taškas, esantis vidutiniu atstumu nuo visų sistemos ar atskirų kūno dalelių dalelių, kai visa išorinė jėga veikia dalelių sistemą arba kūną. Jei dalelių ar kūno sistema juda veikiama išorinės jėgos, sunkio centro taškas juda taip, tarsi jame būtų visa sistemos ar kūno masė. Jei kūnas nėra vienodo tankio, masės centras (sunkio jėgos) neturi būti kūno geometriniame centre. Dalelių sistemos svorio centro padėtis Dekarto koordinačių sistemoje nustatoma pagal spindulio vektorių rS = Σmiri / Σmi, kur mi yra dalelių masės, o ri yra dalelių spindulio vektoriai. Standžiojo kūno masės centro vieta Dekarto koordinačių sistemoje nustatoma pagal spindulio vektorių rS = (∫rρdV) / M, kur r yra vieneto vektorius, ρ yra kūno tankis, V tūris ir M. yra kūno masė.
Geometrinis centras, nurodytas kaip centroidas. Paprasčiau tariant, centroidas atitinka svorio centrą tuo atveju, kai kūnas yra vienalytis (su pastoviu tankiu). Fizikoje kūno centroidė yra apibrėžiama kaip vektorių, surenkančių gravitacinio pagreičio visų to paties objekto taškų gravitacijos pagreitį, fokusavimo taškas. Jei kūnas yra vienalytis, šis taškas yra gravitacinių linijų sankirtoje, o dešiniuose geometriniuose kūnuose jis nustatomas geometriškai. Archimedas pirmasis aprašė procesą, kurio metu galima rasti objekto centroidą. Jis pasiūlė iškirpti daiktų formos kartoną ir jame pradurti keletą skylių. Tada prikalkite jį prie sienos ant vienos iš skylių ir leiskite laisvai kaboti. Pakabinkite slyvą ant to paties nago. Pieškite pieštuku tą kryptį, kurią nustato slankstelio galo kryptis. Ši kryptis vadinama objekto svorio centru. Pakabinkite kūną ant kitų skylių ir pakartokite procedūrą.
Sunkio centras yra taškas, kuriame veikia visas kūno svoris, o centroidas yra geometrinis objekto centras. Sunkio centras arba masės centras yra taškas, kuriame sutelkta visa kūno masė. Čia kūno gravitacinė jėga (svoris) veikia bet kokią kūno orientaciją. Centroidas yra vienodo tankio objektų svorio centras.
Svorio centro apskaičiavimas nėra paprasta procedūra, nes masė (ir svoris) gali būti nevienodai pasiskirstę visame objekte. Sunkio centrą galima apskaičiuoti iš cg * W = S x dw, kur x yra atstumas nuo atskaitos linijos, dw yra svorio prieaugis, o W yra bendras objekto svoris. „Centroid“ galima rasti naudojant tokius metodus kaip aukščiau aptartas „vandentiekio linijos“ metodas.
Sunkio centras | Centroidas |
Bet kokio tankio geometrinio objekto masės centras | Vienodo tankio geometrinio objekto masės centras |
Taškas, kuriame kūno arba sistemos svoris gali būti laikomas veikiančiu | Geometrinis centras |
Paneigė g | Paneigtas c |