أقرأ أيضاً
التاريخ: 2024-01-29
818
التاريخ: 11-3-2021
1944
التاريخ: 31-8-2017
2526
التاريخ: 8-2-2016
6442
|
مركز الثقل
من الطبيعي أن الجاذبية الأرضية تؤثر على جميع أجزاء أي جسم. ولكن في حسابات عزوم الدوران يبدو أن قوة الجاذبية (وزن الجسم) تؤثر في نقطة واحدة فيه، وسوف نسمي هذه النقطة مركز ثقل (c . g) الجسم. لنرى الآن كيف يعين موقع هذه النقطة عملياً.
لنفرض أننا نريد تعيين موضع مركز ثقل الجسم المبين بالشكل ((1. لتحقيق ذلك يعلق الجسم أولاً في خيط متصل بأي نقطة على الجسم ولكتن A ، ولنعتبر أن الخيط حر الدوران حول محور مار بالنقطة P. إذا ترك الجسم المعلق وعزوم الدوران المؤثرة عليه. هناك قوتان مؤثرتان فقط على السج هما قوة الجاذبية وتؤثر رأسياً إلى أسفل والشد في الخيط واتجاهه رأسي إلى أعلى. علاوة على ذلك فإن المجموع الاتجاهي لهاتين القوتين يساوي صفراً لأن النظام في حالة اتزان . وحيث أن الخيط يمر بالنقطة p فإن عزم دوران قوة الشد حول p يساوي صفراً. وعليه ، فلكي يكون مجموع عزمي الدوران حول p صفراً لابد أن يكون عزم الدوران حول p نتيجة للجاذبية مساوياً للصفر ، هذا يكون صحيحاً فقط إذا كان صافي تأثير الجاذبية مؤثراً في اتجاه الخط AB بالشكل 1) أ) ، والمار بالنقطة p.
الشكل ((1
لنقم الآن بتعليق الجسم من نقطة أخرى M كما بالشكل 1)ب). باستخدام نفس المنطق السابق يمكن استنتاج أن الجاذبية تؤثر على استقامة الخط MN ولكننا نعلم جميعاً أن هناك نقطة واحدة مشتركة بين الخطين AB و MN هي بالتحديد نقطة تقاطعهما C هي نقطة تأثير الجاذبية في كلتا الحالتين . ويمكن التحقق من ذلك بتعليق الجسم من نقطة ثالثة وتكرار نفس التجربة ، وعندئذ سنجد أن هناك خطاً رأسياً يمر بنقطة التعليق الثالثة ويمر أيضاً بالنقطة c ويستنتج من ذلك إذن أن C هي مركز ثقل الجسم:
مركز ثقل الجسم هي تلك النقطة التي يمكن اعتبارها بمثابة نقطة تأثير لقوة الجاذبية المؤثرة على الجسم عند حساب عزم الدوران الذي تسببه حول أي محور مختار.
وبالنسبة للأجسام ذات التماثل البسيط، القضبان والكرات والمكعبات والمصنوعة من مواد متجانسة يقع مركز الثقل في المركز الهندسي. وليس من الضروري أن تكون هذه النقطة نقطة فيزيائية داخل مادة الجسم. فمركز ثقل الطوق المصنوع من مادة منتظمة على سبيل المثال يقع في مركزه الهندسة بالرغم من أن كل مادته موجودة حول الحافة.
|
|
بكتيريا تعيش داخل الإنسان.. قد تقلل خطر الإصابة بالسرطان
|
|
|
|
|
دراسة تكشف أكثر سيارات موفرة في التكاليف بعد الشراء
|
|
|
|
|
قسم الشؤون الدينية يقيم برنامجًا عزائيًّا لإحياء ذكرى شهادة السيدة الزهراء (عليها السلام)
|
|
|