测量物体重心的方法

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物体重心的确定实验报告

物体重心的确定实验报告

一、实验目的1. 理解物体重心的概念及其在力学中的应用。

2. 掌握通过实验方法测定不规则物体重心的技巧。

3. 熟悉使用悬挂法和称重法来确定物体重心的原理和步骤。

二、实验原理重心是指物体各部分受到重力作用力的合力作用点。

对于质量分布均匀、形状规则的物体,其重心位于几何中心。

而对于质量分布不均匀或形状不规则的物体,其重心位置则取决于物体的形状和质量分布。

本实验通过悬挂法和称重法来测定不规则物体的重心位置。

三、实验器材1. 不规则物体(如长方体、圆柱体等);2. 细线;3. 砝码;4. 米尺;5. 铅笔;6. 纸张。

四、实验步骤1. 悬挂法测定重心:(1)将细线的一端系在不规则物体的任意位置,另一端固定在固定支架上。

(2)轻轻摆动物体,使其达到平衡状态,此时重力的作用线通过重心。

(3)用铅笔在物体上画出重力的作用线。

(4)换一个位置重新悬挂物体,重复上述步骤。

(5)画出第二次重力的作用线。

(6)将两次画出的重力作用线相交,交点即为物体的重心。

2. 称重法测定重心:(1)将不规则物体放在水平桌面上。

(2)用米尺测量物体的长度、宽度和高度,计算出物体的体积。

(3)将砝码放在物体的一个角上,用米尺测量砝码与物体另一角的距离,记录下来。

(4)逐渐增加砝码的数量,每次增加后都测量砝码与物体另一角的距离,记录下来。

(5)利用杠杆原理,通过计算得出物体重心的位置。

五、实验结果与分析1. 悬挂法测定重心:通过悬挂法,我们得到了不规则物体的重心位置。

实验结果显示,物体的重心位于其几何中心附近,但略有偏差。

这可能是由于物体质量分布不均匀或悬挂点选择不准确导致的。

2. 称重法测定重心:通过称重法,我们得到了不规则物体的重心位置。

实验结果显示,物体的重心位置与悬挂法得到的重心位置基本一致,但略有偏差。

这可能是由于测量误差或计算过程中的近似导致的。

六、实验结论1. 通过实验,我们成功掌握了悬挂法和称重法测定不规则物体重心的技巧。

理论力学实验报告称重法

理论力学实验报告称重法

一、实验目的1. 加深对合力概念的理解;2. 用悬挂法测取不规则物体的重心位置;3. 用称重法测物体旳重心位置。

二、实验设备仪器1. ZME-1型理论力学多功能实验台;2. 直尺、积木、磅秤、胶带、白纸等。

三、实验原理方法简述1. 悬吊法求不规则物体的重心适用于薄板形状的物体,先将纸贴于板上,再在纸上描出物体轮廓,把物体悬挂于任意一点A,根据二力平衡公理,重心必然在过悬吊点的铅直线上,于是可在与板贴在一起的纸上画出此线。

然后将板悬挂于另外一点B,同样可以画出另外一条直线。

两直线的交点C就是重心。

2. 称重法测物体旳重心位置对于由纵向对称面且纵向对称面内有对称轴的均质物体,其重心必在对称轴上。

首先将物体支于纵向对称面内的两点,测出两个支点间的距离,其中一点置于磅秤上,由此可测得B处的支反力的大小,再将连杆旋转180O,仍然保持中轴线水平,可测得的大小。

重心距离连杆大头端支点的距离。

根据平面平行力系,可以得到下面的两个方程:根据上面的方程,可以求出重心的位置。

四、实验数据及处理1. 悬吊法求不规则物体的重心(此处填写实验数据及处理过程)2. 称重法求轴对称物体的重心(此处填写实验数据及处理过程)五、实验结果与分析1. 通过实验,加深了对合力概念的理解,学会了用悬挂法和称重法测取不规则物体的重心位置;2. 实验结果表明,悬挂法和称重法测得的重心位置与理论值基本一致;3. 在实验过程中,注意了实验数据的准确性,以及实验操作规范。

六、实验总结本次实验成功地完成了理论力学实验的目的,通过实际操作,加深了对理论知识的理解,提高了实验技能。

在今后的学习中,要注重理论与实践相结合,不断提高自己的实验能力。

悬垂法找重心原理

悬垂法找重心原理

悬垂法找重心原理
悬垂法是一种简单易行的实验方法,用于确定一个物体的重心位置。

通过悬垂
法实验可以很容易地找出物体的重心位置,从而帮助我们了解物体的平衡情况和稳定性。

下面将介绍悬垂法找重心的原理和步骤。

悬垂法找重心的原理是基于物体的平衡原理。

当一个物体悬挂在一点时,它会
受到重力的作用,从而产生一个重心位置。

重心是物体所有质量的几何中心,也是物体平衡的位置。

通过悬垂法实验,可以通过不同的悬挂位置找出物体的重心位置,从而确定物体的平衡点。

悬垂法找重心的步骤如下:
1. 准备一个吊挂物体的绳子或线,确保绳子的一端可以轻松固定在物体上。

2. 将物体用绳子悬挂在一个固定的支点上,让物体自由悬挂,不受外力干扰。

3. 等物体完全静止后,用手指轻轻推动物体,观察物体的摆动情况。

4. 重复在不同位置悬挂物体,观察物体的平衡情况,找出物体的重心位置。

5. 根据悬挂物体的位置和平衡情况,可以通过计算或观察找出物体的重心位置。

通过以上步骤,我们可以利用悬垂法找出物体的重心位置,从而更好地理解物
体的平衡原理和稳定性。

悬垂法是一种简单易行的实验方法,可以在物理实验中广泛应用,帮助我们研究物体的平衡和稳定性特性。

希望以上内容能够帮助您更好地理解悬垂法找重心的原理和步骤。

如果有任何问题,欢迎继续咨询。

寻找重心的方法

寻找重心的方法

寻找重心的方法
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。

生活中应用重心的举例
不倒翁
扎马步
爬山下坡要降低重心
走钢丝时用直杆,找重心。

确定物体重心的方法

确定物体重心的方法

引探导航·方沽点拨确定物体重心的方法沈南杰一个物体的各部分都要受到重力的作用.从效果上看,我们可以认为各部分受到的重力作用集中于一点,这一点叫做物体的重心.我们通常分两类情况来讨论物体的重心位置.第一类质量均匀分布的物体,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.如图1所[二二玉二二]示,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.从中不O难发现这样一个规律,若图1均质对称物体有对称轴、对称中心、对称面,则重心必在此对称轴、对称中心、对称面上.第二类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.例如,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.在上述基础上,确定物体的重心可以采用以下几种方法.孽’1.用公式法求重心这种法是确定物体重心最重要的法之一.若系统由凡个质点组成,以m,、m a、…%表示各质点的质量,各质点在直角坐标系中的坐标为石1、z2、…X n Y1、y2、…h,z l、z2、…Z-。

,则可以得到重心位置分量表示式为∑m i溉∑m i∞∑m i彳i戈c=』尘一;舻』生一;』尘一,式中/7/,ZC=/7/戈c2——;yc2——;——,I、-。

P ,n r r b r n为质点组的总质量.y如图2所示,有两个质量相同的质点在直角坐标系中的坐标为(1,5)、(7,1),由公式法可得,该质点组的重心位置为(4,3).这个答案验证了我们的推测,两个质量相同的质点的重心在它们连线的中点.孽’2.用分割法求重心收例1现有一均质薄板形状如图3所示,尺寸单位为cm,求重心坐标.图3图4譬解析将均质薄板分割成两个矩形薄板,如图4所示,确定重心C,、C2,建立坐标轴,C。

、G坐标为(1,5)、(7、1),根据上述分析可知均质薄板的重心坐标为(4,3).固‘3.用填补法求重心如图5所示,上题中的均质薄板可以看成是由一个完整的矩形挖去一个小矩形形成.如图6所示,建立坐标轴,大矩形的重心C,坐标为(6,5),小矩形的重心C2坐标为(7,6),两者的质量之比为3:2,由公式法可知,肛竺垡生竺丝:—lxxl+—2x7:6.得x1=4.^一一一●‘m3同理得y。

精确重心法的实施步骤

精确重心法的实施步骤

精确重心法的实施步骤1. 引言精确重心法是一种用于确定物体或系统的重心位置的方法。

在工程设计和制造过程中,准确确定物体的重心位置非常重要,因为它会直接影响物体的平衡性能和稳定性。

精确重心法适用于各种对象,从小型物体到大型结构,如飞机、汽车和建筑物等。

本文将介绍精确重心法的实施步骤,以帮助读者了解该方法的具体操作。

2. 步骤一:确定物体形状在使用精确重心法之前,首先需要确定物体的几何形状。

这可以通过测量和绘制物体的轮廓来完成。

物体形状的准确测量至关重要,因为它直接影响到重心的计算结果。

3. 步骤二:将物体分割为小部分为了更精确地计算物体的重心位置,将物体分割为多个小部分是必要的。

这可以通过将物体细分为几个均匀的部分进行操作。

每个部分都应具有相同的形状和质量。

4. 步骤三:测量每个部分的重心位置对于每个细分部分,需要测量它的重心位置。

这可以通过将细分部分悬挂在一个支点上并记录平衡位置来实现。

需要记录每个细分部分的重心坐标,包括横坐标和纵坐标。

5. 步骤四:计算每个部分的质量为了计算物体的总重心位置,需要知道每个细分部分的质量。

每个部分的质量可以通过称重或其他准确的测量方法获得。

6. 步骤五:计算物体的总重心位置通过将每个细分部分的重心位置和质量加权平均,可以计算出物体的总重心位置。

加权平均可以通过以下公式完成:Xc = (m1 * X1 + m2 * X2 + ... + mn * Xn) / (m1 + m2 + ... + mn)Yc = (m1 * Y1 + m2 * Y2 + ... + mn * Yn) / (m1 + m2 + ... + mn)其中,Xc和Yc分别是物体的总重心位置的横纵坐标,m1到mn分别是每个细分部分的质量,X1到Xn和Y1到Yn分别是每个细分部分的重心位置的横纵坐标。

7. 步骤六:验证重心位置在计算出物体的总重心位置后,需要进行验证以确保结果的准确性。

验证可以通过吊挂物体并观察其平衡性能来完成。

测重心巧妙方法

1.平衡点法:在一维盆讨情况下,物体的重心就是平衡点。

可以将物体悬挂起来,找
到悬挂点,再用铅垂线垂直于地面,在地面上作出垂线,两条垂线的交点就是重心所在的位置。

2.三角法:在二维平面上,可以用三角形法确定物体的重心。

将物体分成若干个三角
形,对于每个三角形,找到它的重心(三条中线的交点),然后将所有三角形的重心连成一条直线,这条直线就是物体的重心所在的睡强铲位置。

3.秤重法:在实际测量中沫散,可以使用秤重法来确定物体的重心。

将物体放在一个
平衡的秤上,记录下两个不同位置时的重量,然后可以通过计算,求出物体的重心所在的位置。

物体重心高度的测定方法及测定装置

物体重心高度的测定方法及测定装置测定重心高度的方法及装置重心高度(C.G.H.)是指物体或物体系统重心大气高度。

它是衡量一个弹道器(如导弹、航天器等)复杂结构与应用技术性能的关键指标之一。

测定重心高度对导弹稳定性、导弹轨迹及其亚轨迹偏差等参数的计算有极为重要的意义。

重心高度的测定方法有以下几种:(1)称重法。

称重法是根据物体已知的重量以及测得的重心高度来计算重心高度比较简单的测定方法,只需将物体称重即可,测得物体重量直接与已知重心高度对比即可得出重心高度,但该方法测定的准确性较低,同一物体在不同测定条件下的实验结果可能有很大差异。

(2)平衡器法。

平衡器法是采用工程图纸上的重心高度作为参考值,以物体在一定条件下用平衡器测量出来的重心高度与参考值进行比较实现的重心高度测定方法。

该方法测定的准确性较高,但需要操作设备较多,比较繁琐,耗时较长。

(3)空中测量法。

空中测量法是采用飞行器投放物体,利用流线表面空中重力场测量物体重心高度的方法,可以精确测量重心高度,下面将介绍用于测定重心高度的装置:(1)平衡器装置。

平衡器装置由上下两部分组成。

上部设置三根探针,由电控系统驱动,以便模拟物体部件的重心的相对位置,可以实现连续测量重心高度。

下部设有四脚支架,可以调整物体的四脚位置,实现测量重心高度的目的。

(2)空中测量仪。

空中测量仪是一种用于测量重心高度的装置,它可以采用全自动方式测量重心高度,具有精确、快速、无需测试即可得到重心高度的优势。

综上所述,测定重心高度可以采用称重法、平衡器法、空中测量法等,用于测定重心高度的装置有平衡器装置及空中测量仪。

确定重心高度对导弹稳定性、导弹轨迹及其亚轨迹偏差等参数的计算有极为重要的意义,因而测定重心高度技术必将。

确定重心的四种方法

确定重心位‎置的常用方‎法有以下四‎种,一、几何法形状规则、质量分布均‎匀的物体的‎重心在它的‎几何中心.如质量分布‎均匀的球体‎的重心就在‎球心,质量分布均‎匀的直棒的‎重心就在棒‎的中点.二、支撑法用手指支持‎一个勺子,总可以找到‎一个位置,使勺子水平‎地支持在手‎指上.手指上方勺‎子上的0点‎就是勺子的‎重心.这时勺子受‎到两个力:竖直向上的‎手指的支持‎力F N、竖直向下的‎重力G.由二力平衡‎知识可知,这时勺子保‎持平衡,如果重心0‎不在手指的‎正上方,支持力FN‎和重力G将‎不在同一直‎线上,勺子就不能‎保持平衡了‎,三、悬挂法先在A点把‎薄板悬挂起‎来,物体静止时‎,据二力平衡‎,物体所受的‎重力与悬绳‎的拉力在同‎一竖直线上‎,所以物体的‎重心一定在‎通过A点的‎竖直线AB‎上.然后在C点‎把物体再悬‎挂一次,同理可知,物体的重心‎一定在通过‎C点的竖直‎线C D上,AB和CD‎的交点0,就是薄板重‎心的位置,四、理论计算法‎物体的重心‎,可以依据杠‎杆平衡条件‎和支撑法原‎理,平衡时支点‎处即为重心‎位置.即学即练1.(单选)有一个质量‎分布均匀的‎圆形薄板,若将其中央‎挖掉一个小‎圆,则薄板的余‎下部分( )A.重力减小,重心随挖下‎的小圆板移‎走了B.重力和重心‎都没改变C.重力减小,重心位置没‎有改变D.重力减小,重心不存在‎了2.如图3-1-11所示,矩形均匀薄‎木板,长AB=60 cm、宽BC= 10 cm,在AB边上‎的E点用细‎线悬挂,板处于平衡‎状态,AE=35 cm.则AB边与‎竖直悬线的‎夹角α.A.自由下落的‎石块的速度‎越来越大,说明石块所‎受重力越来‎越大B.在空中飞行‎的物体不受‎重力作用C.-抛出的石块‎轨迹是曲线‎,说明石块所‎受的重力方‎向始终在改‎变D.将一石块竖‎直向上抛出‎,在先上升后‎下降的整个‎过程中,石块所受重‎力的大小与‎方向都不变‎2.(单选)以下关于重‎心及重力的‎说法中,正确的是( )A.-个物体浸没‎于水中称量‎时弹簧测力‎计的示数小‎于物体在空‎气中时弹簧‎测力计的示‎数,因此,物体在水中‎时的重力小‎于在空气中‎的重力B.据G=mg可知,两个物体相‎比较,质量较大的‎物体的重力‎一定较大C.物体放在水‎平面上时,重力方向垂‎直于水平面‎向下,当物体静止‎于斜面上时‎,其重力方向‎垂直于斜面‎向下D.物体的形状‎改变后,其重心位置‎往往会改变‎确定物体重‎心的四种方‎法。

重心计算公式

重心计算公式重心是指一个物体或系统的平衡位置,也可称为质心或重心。

在物理学中,重心是一个重要的概念,用来描述物体的平衡性质和运动轨迹。

计算重心的公式可以根据物体的形状和密度分布来确定。

首先我们来讨论质点的重心。

质点是指具有质量但没有尺寸的点。

对于质点而言,其重心在其位置上,这是因为质点可以看作是质量均匀分布的粒子。

因此,计算质点的重心只需要知道它的位置即可。

然而,对于一个实际的物体而言,它是有尺寸和质量分布的,因此需要考虑其形状和密度分布来计算重心。

下面我们将介绍几种常见形状的重心计算方法。

1. 线段的重心计算:线段是指两个端点之间的直线段,如图1所示。

对于线段而言,重心位于其中点,即线段的中垂线与线段相交的点。

假设线段的两个端点的坐标分别为(x1, y1)和(x2, y2),则线段的重心的坐标可以通过以下公式计算:G = ((x1 + x2) / 2, (y1 + y2) / 2)2. 矩形的重心计算:矩形是指具有四个直角的四边形,如图2所示。

对于矩形而言,重心位于其对角线的交点。

假设矩形的左上角和右下角的坐标分别为(x1, y1)和(x2, y2),则矩形的重心的坐标可以通过以下公式计算:G = ((x1 + x2) / 2, (y1 + y2) / 2)3. 三角形的重心计算:三角形是指具有三个边和三个顶点的多边形,如图3所示。

对于三角形而言,重心位于其三条中线的交点。

假设三角形的三个顶点的坐标分别为(x1, y1),(x2, y2)和(x3, y3),则三角形的重心的坐标可以通过以下公式计算:G = ((x1 + x2 + x3) / 3, (y1 + y2 + y3) / 3)4. 圆的重心计算:圆是指所有到圆心距离相等的点的集合,如图4所示。

对于圆而言,重心位于其圆心,因为圆的形状是对称的。

因此,圆的重心的坐标就是其圆心的坐标。

以上是几种常见形状的重心计算方法,通过这些公式可以计算出物体的重心位置。

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测量物体重心的方法
一、悬挂法
先在A点把薄板悬挂起来,物体静止时,据二力平衡,物体所受的重力与悬绳的拉力在同一竖直线上,所以物体的重心一定在通过A点的竖直线AB上.然后在C点把物体再悬挂一次,同理可知,物体的重心一定在通过C点的竖直线CD 上,AB和CD的交点0,就是薄板重心的位置。

二、支撑法
用手指支持一个勺子,总可以找到一个位置,使勺子水平地支持在手指上.手指上方勺子上的0点就是勺子的重心.这时勺子受到两个力:竖直向上的手指的支持力FN、竖直向下的重力G.由二力平衡知识可知,这时勺子保持平衡,如果重心0不在手指的正上方,支持力FN和重力G将不在同一直线上,勺子就不能保持平衡了。

三、几何法
形状规则、质量分布均匀的物体的重心在它的几何中心.如质量分布均匀的球体的重心就在球心,质量分布均匀的直棒
的重心就在棒的中点.
四、理论计算法
物体的重心,可以依据杠杆平衡条件和支撑法原理,平衡时支点处即为重心位置。

扩展资料
重心的定义:
物体各部分所受重力之合力的作用点。

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。

如果物体的体积和形状都不变,则无论物体对地面处于什么方向,其所受重力总是通过固定在物体上的坐标系的一个确定点,即重心。

重心不一定在物体上,例如圆环的重心就不在圆环上,而在它的对称中心上。

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