Определения положения центра тяжести

К аналитическим методам определения положения центра тяжести относятся метод разбиений и метод отрицательных площадей.

1. Метод разбиений. Метод заключается в мысленном разбиении тела на несколько простейших (конечных элементов), для которых известно положение центра тяжести. Используют формулы вида (2).

2. Метод отрицательных площадей. Заключается в том, что данное тело дополняют до простейшего. При этом дополняющие элементы (их вес, объем, площадь или длину) считают отрицательными.

Простейшими являются тела, у которых известно положение центра тяжести (ЦТ). Это: однородные диск и окружность, их ЦТ. находится в центре; прямоугольник и параллелограмм, их ЦТ находится в точке пересечения диагоналей; треугольник, его ЦТ находится в точке пересечения медиан. При этом следует учитывать, что медианы точкой их пересечения делятся в отношении 1:2 (рис. 26). Положение центра тяжести кругового сектора можно определить по формуле: ОС=2/3∙R∙ sinα/α, где α – половина центрального угла, выраженного врадианах (рис. 27). ЦТ тела, имеющего центр, плоскость или ось симметрии находится на них.

Из экспериментальных способов отметим методы взвешивания и подвешивания.

Метод взвешивания (рис. 28). По известным весу тела P, показаниям весов R и расстоянию a определяют расстояние х из уравнения: ∑m_O = - P∙x + R∙a; откуда

х = R∙a /P.

Метод подвешивания ( применяется преимущественно для плоских тел). При этом способе тело подвешивают на нити сначала в одной точке и проводят линию, продолжающую нить, затем в другой точке. Точка пересечения этих линий определит положение ЦТ.