① 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.
② 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。
③ 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.
④ 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
⑤ 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。⑥ 如何用摇摆法测重心
用摇摆法测重心方法如下:
将丝线、钢球、组成单摆悬挂在铁架台的下方,用游标卡尺测钢球直径D,用刻度尺测量摆线长L0,摆长 L=L0+D/2。使单摆在竖直面内做摆角小于5°的摆动,用秒表测量n(50)次全振动的时间t,周期T=t/n。代入4π^2(L0+D/2)n^2/t^2计算重力加速度g,改变摆线长测出g的平均值。
确定摆动小球的重心位置,采取(单摆周期公式)方法测重力加速度T=2π(L/g),根据单摆的周期公式:g=4π^2L/T^2。
重心:
重心是指地球对物体中每一微小部分引力的合力作用点 。物体的每一微小部分都受地心引力作用(见万有引力),这些引力可近似地看成为相交于地心的汇交力系。由于物体的尺寸远小于地球半径,所以可近似地把作用在一般物体上的引力视为平行力系,物体的总重量就是这些引力的合力。
重心位置在工程上有重要意义。例如,起重机要正常工作,其重心位置应满足一定条件,舰船的浮升稳定性也与重心的位置有关;高速旋转机械,若其重心不在轴线上,就会引起剧烈的振动等 。
以上内容参考网络-重心
⑦ 高一物理:怎么判断重心的高低
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,它的重心就在几何重心上,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,均匀毁慧圆柱的重心在轴线的中点。不规则物体的重心,可以用悬挂法纤伍来确定.物体的重毁余或心,不一定在物体上.
质量分布不均匀的物体,重心的位置除跟物体的形状有关外,还跟物体内质量的分布有关。载重汽车的重心随着装货多少和装载位置而变化,起重机的重心随着提升物体的重量和高度而变化。重心越低越稳。
重心的影响因素
a.物体的形状
b.质量的分布
寻找重心的方法
a.悬挂法
只适用于很薄的物体。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
有一个点支撑物体,不断变化位置,越稳定的位置,越接近重心。
⑧ 请问怎样正确找到人体重心
呵呵,还真是有缘啊,我前不久也纠结过这个问题键旅搭,不过跟艺术没关系,纯属无聊,但当时就利用数学只是解决了。
呵呵,由于是男生,所以就找了条绳子掉在了学校篮球场的架子上(经常打球,比较熟),然后就在别人异样的眼光里用左手抓住绳子,身体腾空,绳子的下面栓了一块石头(使绳子在胸口垂直),然后用右手拿粉笔沿着绳子在身上画了一条线,完了换一只手抓,最后两条线的交叉点大概就是我的重心镇银了,大约在肚脐眼的位置。貌似这是利用了重心的性质,呵呵稿拿,现在想想,挺有意思的。
⑨ 如何测量物体的重心
不规则物体的重心用悬挂法测量:先挂物体水平方向划垂线,再挂物体竖直方向划垂线,得到的交点即为物体的中心物体最大内角为钝角的重心在物体之外