⑴ 如何测量立体图形的重心
垂线法能测立体重心,你可以自己做一下实验,随便找个东西,分两点两次挂起来的垂线肯定是相交的。
⑵ 测量重心的所有办法无论可不可以用物理知识解释的都行
测重心?
如果是高中物理的话
对于一些不规则的物体,
悬挂法
把物体用绳子吊起来,然后稳定后,沿着绳子向下画一条重合的线,再换一个位置,继续吊起来,画另一条线,然后两条线的焦点就是重心。这个是类似平面的物体。
支撑法:
找一个支点,把物体放在上面不停移动直到物体在放开手时不会掉下来,那个支点所对的点就是重心.
高中之上的竞赛和大学会有更多的方法
比如
1,重要的公理.将物体分为两部分,其重心必在两物体重心的连线l上,这是解重心的基本常识,适用于二维(板状物体)和三维图形.
2,重要公理的推论.将物体分为两部分a和b,其重心G必在两物体重心的连线l上,且满足GaG/GbG=Ma/Mb,GaG+GbG=l.注意1:此式适用于分成两块以上的任何图形,例如分为a,b,c三部分,可先求G(a+b),再G(a+b)G(a+b+c)/GcG(a+b+c)=M(a+b)/Mc求解.注意2:此式适用于“被切掉一块的图形”,只要将原图形重心设为G,切去部分设为Ga,反推Gb即可.
此方法适用于二维和三维图形.如果不嫌麻烦且计算过硬,可解决几乎所有重心问题.
3,质量矩守恒法.在物体上任找一根轴,记为x,将其分为若干块,则满足:MD=m1d1+m2d2+m3d3……+mNdN,m1+m2+……+mN=M,其中D为重心G到直线x的距离.在二维图形中,满足此条件的点的集合为两条相距2D的平行线,而在三维图形中,满足此条件的点的集合为一圆筒.此时再做一直线y解一次,或直接应用“重要的公理”解决这一问题.
此方法适用于二维和三维图形,尤其是在二维图形中,会比应用“重要公理的推论”省去大量计算.
4,力矩平衡法.这方法有点俗——可用力矩平衡法解的题均可以使用质量矩守恒法求解.是质量矩守恒法的初级版本,有时要加入三角函数运算.不适合解三维图形.不建议用该方法解题.
此方法的好处是在证明中应用较多,可逃避“质量矩守恒”和“重要公理的推论”互证的循环证明.
5,引力法.在物体外取一质点(通常在重要的公理中l的延长线上),其质量为m.所测物体分为两(或更多)块,1,2部分中心当然已知(记为S1,S2),质量分别为M=m1+m2,则满足:F引=GMm/L平方=Gm1m/S1平方+Gm2m/S2平方,可反求L,即质点m距所测物体中心的距离.注意:此方法适用于“被切掉一块的图形”,直接设切掉部分质量为负就可照样求解.
非常适用于解三维规则体积匀质物体,如叠放在一起的球、圆柱、正方形.
⑶ 重心的检测方法
三角形重心
重心是三角形三边中线的交点,三线交一点可用燕尾定理证明。
已知:△ABC中,D为BC中点,E为AC中点,AD与BE交于O,CO延长线交AB于F。求证:F为AB中点。
证明:根据燕尾定理,S(△AOB)=S(△AOC),又S(△AOB)=S(△BOC),∴S(△AOC)=S(△BOC),再应用燕尾定理即得AF=BF,命题得证。
重心的几条性质:
1.重心到顶点的距离与重心到对边中点的距离之比为2:1。
2.重心和三角形3个顶点组成的3个三角形面积相等。
3.重心到三角形3个顶点距离的平方和最小。
4.在平面直角坐标系中,重心的坐标是顶点坐标的算术平均,即其坐标为((X1+X2+X3)/3,(Y1+Y2+Y3)/3);空间直角坐标系——横坐标:(X1+X2+X3)/3纵坐标:(Y1+Y2+Y3)/3 竖坐标:(Z1+Z2+Z3)/3
5.重心是三角形内到三边距离之积最大的点。
6.(莱布尼兹公式)三角形ABC的重心为G,点P为其内部任意一点,则
3PG^2=(AP^2+BP^2+CP^2)-1/3(AB^2+BC^2+CA^2)
7.在三角形ABC中,过重心G的直线交AB、AC所在直线分别于P、Q,则 AB/AP+AC/AQ=3
8.从三角形ABC的三个顶点分别向以他们的对边为直径的圆作切线,所得的6个切点为Pi,则Pi均在以重心G为圆心,r=1/18(AB^2+BC^2+CA^2)为半径的圆周上
如果用塞瓦定理证,则极易证三条中线交于一点。
如图,在△ABC中,AD、BE、CF是中线
则AF=FB,BD=DC,CE=EA
∵(AF/FB)*(BD/DC)*(CE/EA)=1
∴AD、BE、CF交于一点
即三角形的三条中线交于一点
其它图形重心
注:下面的几何体都是均匀的,线段指细棒,平面图形指薄板。
三角形的重心就是三边中线的交点。线段的重心就是线段的中点。
平行四边形的重心就是其两条对角线的交点,也是两对对边中点连线的交点。
平行六面体的重心就是其四条对角线的交点,也是六对对棱中点连线的交点,也是四对对面重心连线的交点。
圆的重心就是圆心,球的重心就是球心。
锥体的重心是顶点与底面重心连线的四等分点上最接近底面的一个。
四面体的重心同时也是每个定点与对面重心连线的交点,也是每条棱与对棱中点确定平面的交点。
寻找重心方法
下面是一些寻找形状不规则或质量不均匀物体重心的方法。
a.悬挂法
只适用于薄板(不一定均匀)。首先找一根细绳,在物体上找一点,用绳悬挂,划出物体静止后的重力线,同理再找一点悬挂,两条重力线的交点就是物体重心。
b.支撑法
只适用于细棒(不一定均匀)。用一个支点支撑物体,不断变化位置,越稳定的位置,越接近重心。
一种可能的变通方式是用两个支点支撑,然后施加较小的力使两个支点靠近,因为离重心近的支点摩擦力会大,所以物体会随之移动,使另一个支点更接近重心,如此可以找到重心的近似位置。
c.针顶法同样只适用于薄板。用一根细针顶住板子的下面,当板子能够保持平衡,那么针顶的位置接近重心。
与支撑法同理,可用3根细针互相接近的方法,找到重心位置的范围,不过这就没有支撑法的变通方式那样方便了。
d.用铅垂线找重心(任意一图形,质地均匀)
用绳子找其一端点悬挂,后用铅垂线挂在此端点上(描下来)。而后用同样的方法作另一条线。两线交点即其重心。
⑷ 重心判断方法
几何法
对于质量分布均匀又有一定的几何形状的物体,它的重心都与其几何中心重合的棒状物、薄板等重心都在物体内的某点上,而质量分布均匀形状规则的一些物体,其重心与它的几何中心重合,但不一定在物体上,如质地均匀的金属圆等;一般说来,有对称面的物体重心在它的对称面上,有对称线的物体重心在它的对称线上,有对称点的物体重心就落在对称点上,如果从对称的观点出发,结合其它方面的思考,可迅速找到重心的准确位置。如图6所示,质量分布均匀的边直角三角板的重心就在悬线与直角角平分线的交点O上。
⑸ 测量重心的所有办法
可以将物体用绳子记起来,使他自然状态,然后重心就在绳子所在线上(绳子竖直的),这样两次就可以了
⑹ 称重法测重心公式
称重法测重心没有公式。
这个方法通常只适应外形不规则的质量均匀分布的近似平板的物体,固定边沿上一点,将物体悬挂起来,通过悬挂点在表面作出一条垂线,然后以另一点悬挂,同样作出过悬挂点的垂线,因为过悬挂点的垂线均通过物体重心,所以两垂线交点即为重心位置。
可以想到,当该物体的重心处于物体内部某一点时,物体表面上所作垂线交点与实际重心位置存在误差,当物体越“厚”,误差会越大。
简介
物体的重心位置,质量均匀分布的物体(均匀物体),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,例如,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。不规则物体的重心,可以用悬挂法来确定,物体的重心,不一定在物体上。
⑺ 测量重心的方法有那些
测量重心的方法有:
(1)质地均匀、外形规则物体的重心,在它的几何中心上.例如:均匀细棒的重心在它的中点;球的重心在球心;方形薄木板的重心在两条对角线的交点.
(2)质地不均匀、形状不规则物体的重心:可用悬挂法来确定.
⑻ 如何测定物体重心
有绳子先吊起一头沿绳子画一条直线,然后吊起不在直线上的一头仍然沿绳子画一条直线,这条直线与另一条直线的交叉点就是重心!
⑼ 测重心有几种方法
均匀规则几何体,在其几何中心,如,圆圆心,球球心,环环心等。
非规则的平面图形,从两个不同方向用悬线悬吊,作出两次悬线的交点。这个交点就是重心
⑽ 测量重心方法如何证明
薄板在重力和绳子拉力共同作用下平衡,重力和拉力方向相反大小相等,拉力方向沿绳子向上,重力方向肯定是沿绳子向下,重力作用点是重心,所以重心在绳子延长线上。
两次悬挂相当于两条直线确定一个点,就是重心