请问重心要怎么找呀?
重心,是在重力场中,物体处于任何方位时所有各组成支点的重力的合力都通过的那一点。规则而密度均匀物体的重心就是它的几何中心。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。另外,重心可以指事情的中心或主要部分。
①物理上的重心:物体各部分所受重力的合力的作用点。在不改变物体形状的情况下,物体的重心与其所在位置和如何放置无关。物理上的质心(物体的质量中心),均匀重力场时,重心等同于质心。有规则形状、质量分布均匀的物体的重心在它的几何中心上。
②几何上的重心:又称为几何中心,当物体为均质(密度为定值),质心等同于形心。如:三角形三条中线的交点。
(质量中心简称质心,指...全部
重心,是在重力场中,物体处于任何方位时所有各组成支点的重力的合力都通过的那一点。规则而密度均匀物体的重心就是它的几何中心。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。另外,重心可以指事情的中心或主要部分。
①物理上的重心:物体各部分所受重力的合力的作用点。在不改变物体形状的情况下,物体的重心与其所在位置和如何放置无关。物理上的质心(物体的质量中心),均匀重力场时,重心等同于质心。有规则形状、质量分布均匀的物体的重心在它的几何中心上。
②几何上的重心:又称为几何中心,当物体为均质(密度为定值),质心等同于形心。如:三角形三条中线的交点。
(质量中心简称质心,指物质系统上被认为质量集中于此的一个假想点,质心的位置矢量是质点组中各个质点的位置矢量根据其对应质量加权平均之后的平均矢量。
质心不一定要在有重力场的系统中才会有意义,而重心则否。值得注意的是,除非重力场是均匀的,否则同一物质系统的质心与重心通常不在同一假想点上。对于密度均匀、形状对称分布的物体,其质心位于其几何中心处。
)
位置确定
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。
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。
过重心的一条直线或切面把物体或图形分成两份,则两份的体积或面积不一定相等。(不是所有过重心的直线或切面都平分物体或图形的面积或体积,例如过正三角形重心且平行一边的一条直线把三角形分成面积比为4:5的两部分。
关于这一点,可以用物理学的杠杆原理解释:分成的两块图形的重心分别到三角形重心的距离相当于杠杆的两个力臂,而两图形的面积相当于杠杆的两个力。因为重心相当于两个图形的面积“集中”成的一点(参考重心定义)。
如以上的例子,分割成的两个图形重心分别到三角形重心的距离正好等于5:4。如有兴趣,可用尺规作图证明。)
物体重心位置的数学确定方法:
在某物体(总质量为M)所在空间任取一确定的空间直角坐标系O-xyz,则该物体可微元出i个质点,每个质点对应各自坐标(xi,yi,zi)及质量mi,
已知M=m1+m2+‥+mi,设该物体重心为G(X,Y,Z)
则X=(x1m1+x2m2+‥+ximi)/M
Y=(y1m1+y2m2+‥+yimi)/M
Z=(z1m1+z2m2+‥+zimi)/M
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。
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。收起