什麼是重心 為何重心低,物體穩定

時間 2021-10-29 05:08:07

1樓:匿名使用者

重心,是在重力場中,物體處於任何方位時所有各組成質點的重力的合力都通過的那一點。規則而密度均勻物體的重心就是它的幾何中心。不規則物體的重心,可以用懸掛法來確定。

物體的重心,不一定在物體上。

重心低,物體運動時就穩定,在物體做圓周運動或者加速運動的時候體現最明顯。 現在假設乙個物體質量為m。我們假想把它從中間分成上下兩部分,體積相等。重力分別為 m1.m2

如果物體做半徑為r的圓周運動,那麼上部m1所需向心力為f = m1*v^2/r。這些力是下半部分提供的,對下半部分來說,就好像受到了乙個推力,大小為f 。 也就是上半部質量越大,那麼下半部受到的推力就越大,而且這個推力的作用點,是在下半部的頂端。

如果要想下半部穩定,不被推翻,f應越小越好力,在半徑和速度不變的情況下,也就代表m1越小越好. 這就代表下半部m2的質量越大越好。  也就是重心越低越好。

2樓:匿名使用者

在力學中,物體處於任何方位時所有各組成質點的重力的合力都通過的那一點,稱為重心。重心與物體的形狀、內部質量均勻性有關,與物體放置的狀態無關。任何物體的重心都可以計算出來。

同乙個物體(如直杆),放的位置的重心越低,越不容易運動,穩定性好。這是因為重心對支點的力矩,比外力對支點的力矩要大,物體穩定。

乙個物體的穩定性,主要與其支點的位置、結構有關。例如直杆,橫放比豎放穩定,但把直杆的下部埋進土裡,重心沒有變,但在支點的結構上採取措施,也是穩定的。不倒翁重心低,但它的支點很小,極容易推倒,又能自行爬起來,所以穩定性差。

在機械工程設計中,並不刻意降低中心的高度,而是在支點上做文章。

為什麼重心低就穩定?

3樓:

大家都有這樣的經驗:平放的磚頭很穩定,把磚頭豎立起來就容易翻倒;瓶子裡裝了半瓶水很穩定,空瓶子或是裝滿水的瓶子就比較容易翻倒。從上面兩個事例來看,要使乙個物體穩定,不易翻倒,需要滿足兩個條件:

第一,它的底面積要大;第二,它的重要盡可能集中在底部,也就是說,它的重心要低。物體的重心可以認為是所受重力的合力作用點。

對任何物體來說,如果它的底面積越大,重心越低,它就越穩定,越不容易翻倒。例如:塔形建築物總是下面大上面尖;裝運貨物時,總是把重的東西放在下面,輕的東西放在上面。

了解了這些知識,我們再來看看不倒翁。不倒翁的整個身體都很輕,只是在它的底部有一塊較重的鉛塊或鐵塊,因此它的重心很低;另一方面,不倒翁的底面積大而圓滑,容易擺動。當不倒翁向一邊傾斜時,由於支點(不倒翁和桌面的接觸點)發生變動,重心和支點就不在同一條鉛垂線上,這時候,不倒翁傾斜的程度越大,重心離開支點的水平距離就越大,重力產生的擺動效果也越大,使它恢復到原位的趨勢也就越顯著,所以不倒翁是永遠推不倒的。

像不倒翁這樣,原來靜止物體在受到微小擾動後能自動恢復原位置的平衡狀態、在物理學上叫做穩定平衡。而像桌球、足球、籃球等球狀物體,在受到外力後,可以在任何位置繼續保持平衡,這種狀態稱為隨遇平衡。處於隨遇平衡的物體,重心和支點始終在同一條鉛垂線上,而且重心的高度保持不變。

橫放在桌上的鉛筆,就是一種隨遇平衡,不管它滾到哪兒,重心的高度是不變的。

可參見

4樓:

重心低,說明重心離零勢面近,mgh數值小,即能量低,保持這個狀態所需能量小,耗能少,就穩定。

5樓:

很簡單。重心高勢能就高。不論是什麼,低能量狀態是穩定的。

6樓:

因為 要公升高重心就要費力(做功) 所以重心低以後 要被破壞 還要費功 所以中心第就穩定.

初三生 的見解

以最通俗的語言解釋完畢

7樓:

地心引力,降低重心了,地心引力就小了

為什麼重心越低越穩定?

8樓:蒲賢羊傲薇

重心低重力勢能就越小,我們知道物體所具有的能量越高就越不穩定,容易向低能量狀態轉變,所以重心越低越穩

9樓:匿名使用者

在相同的物體構造的情況下,當傾斜相同的角度時,重心低的物體不易超出它的底部支撐面積範圍,因而不易傾倒,所以重心越低越穩定。

10樓:匿名使用者

乙個物體有幾個支點,從重心到各支點的合力矩為零,該物體處於穩定狀態。否則為不穩定狀態。假若重心與支點處於同一水平面上或重心處於支點水平面以下,重心位置低,但支點少或支點位置不當,物體仍會處於不穩定狀態。

因此,不能說重心越低越穩定,要看具體情況。

11樓:張必良

首先要明確物體穩定的原因物體不翻倒,就是物體不翻倒能力很強,也就是物體能在承受更大的翻倒力矩(顛覆力矩)時不翻倒。受力分析很容易知道物體的重心越低,那麼它的穩定力矩就越大,就可以承受更大的翻倒力矩。所以嘛,你看電視裡面的戰爭片的坦克往往都很矮,尤其是坦克上的坦克炮的炮管離地面很低。

如何理解重心與穩定平衡?

12樓:易書科技

玩具世界有一名倔強的老倔頭,那就是惹人喜愛的不倒翁。不倒翁是乙個慈眉善目的樂呵呵的老頭兒的形象。因為被扳倒後會頑強地站起來,所以又叫「扳不倒兒」。

這是我國的一種古老玩具。據古書記載,唐代就有不倒翁。不過,起初它叫「酒鬍子」,是一位喝得醉醺醺的老頭兒的形象,原來不是兒童玩具,而是大人勸酒用的:

用醉不倒的不倒翁來鼓勵人家多喝酒。勸人家過量喝酒並不是好事。後來它演變為兒童玩具,倒挺有意思,因為它可以幫助我們學習力學知識。

直到如今,不倒翁這種玩具對技術革新家也很有啟發。2023年,四川省乙個小煤礦的職工,就參照不倒翁原理,創造了一種自動卸煤用的別開生面的翻籠車。

這種裝置主要包括活動軌道和小車兩個部分。活動軌道架設在陡直的山崖旁,下面是懸空的,兩端與固定軌道銜接。給活動軌道安裝一根平行於線路的轉軸,使它可以繞軸轉動。

在活動軌道底部加裝重物,使它的重心位於轉軸下面最低處。這樣,活動軌道就類似不倒翁:可以施力使它翻轉,而外力一撤去它又自動扶正。

一輛裝煤的小車推上活動軌道,就被活動軌道鉤牢,連成一體。這時軌道、車子和煤的複合體的重心位於轉軸以上的高處。重心一高,就易翻轉,它不再是不倒翁了,來個鷂子大翻身,把煤卸在下面停著的運輸車上拉走。

煤倒空後,剩下的軌道和小車的複合體的重心又位於軌道下面略高處,成了不倒翁,能夠自己扶正。翻籠車與不倒翁不同的是:不倒翁的重心是固定的,而翻籠車的重心是不固定的,有上面講的高低不同的三次位置變化。

書桌上放著乙個不倒翁,渾圓的身體,一張笑眯眯的臉,書讀累了,你會去逗它一下,把它推倒了,可它馬上又笑嘻嘻地站起來,好倔強的脾氣。不倒翁告訴我們乙個非常有用的物理知識,就是物體怎樣才能平衡。放在地上的凳子,擺在桌面上的檯燈都處於靜止狀態,在物理學上就叫做平衡,但是同學們是否注意到,同樣是處於平衡狀態的物體:

一本書豎在桌子上,輕輕地用手一推,啪的一聲便倒在桌子上,而不倒翁推倒了卻一下又能站起來。這就是說,平衡裡也有不同:一件東西立在那兒,輕輕地推一下,它晃了幾晃又重新立穩,這種平衡叫穩定平衡;如果輕輕地一碰就倒,叫做不穩定平衡,不倒翁是穩定平衡,立在桌面上的書本、鉛筆等是不穩定平衡。

什麼是重心呢?走鋼絲的雜技節目很驚險,是由於觀眾總害怕演員摔下來。雜技演員始終處於乙個不穩定的情況下,演員必須不斷小心地調整自己身體的姿勢,保持身體的平衡,順利地通過鋼絲。

有一種看上去更加驚險的電單車走鋼絲,電單車不僅在鋼絲上行駛,而且車身的下面還掛著乙個沉重的車廂,坐在車廂裡的演員還做出多種高難度動作,看上去使人覺得更加驚險,其實這個節目倒十分安全,因為掛在下面的車廂使整體的重心下降到鋼絲繩的下面,反而成為一種十分穩定的平衡。

懸掛是一種最穩定的平衡。過去汽車大賽的時候,由於賽車車速太快,常常發生車翻人亡的悲慘事故,如今設計出一種新型的「低懸掛」型賽車,車軲轆很高,車廂很低,使汽車整個重心落在車軸的下面,等於把車身掛在了車軸的下面,所以把這種賽車弄翻很不容易。

你也許沒有看到過懸掛在空中的火車,如果有這種火車你敢乘坐嗎?目前許多國家已在發展這種火車,它的名字叫單軌列車。它只有一條架在空中的鐵軌,車廂掛在下面,實際上它比雙軌火車還要安全。

單軌列車是乙個曾經在沙漠工作過的法國工程師拉爾廷紐為了解決沙土經常掩埋沙漠中的鐵軌而設計出來的。據說他受到沙漠之舟——駱駝背上分掛在兩側的貨物的啟發,想到可以將車廂橫跨在鐵軌的兩邊,使重心低於鐵軌,這樣列車就不會翻倒,鐵軌也不會被沙土掩蓋,列車還可以跨過河流、沼澤地區,又不佔農田,從空中通過,因此這個設計受到了人們的歡迎。

人的重心在**?眾說不一,有的說在腰,有的說在臍,有的說在骨盆中心……查一查力學書,沒有提到。查一查醫學書,沒有提到。

查一查美術書,在人物畫上,確有人的重心位置的闡述:「重心是指人體的重量中心,靜止時重心位於人體骶骨與臍孔之間。從前面看,便在臍孔的上下、左右。

」應該說,以上對重心位置的說明是不嚴格的,因為人在靜止時具有各種姿態,或站或坐,或平躺或「臥似弓」,或彎腰瞬間或武打「亮相」,一旦運動,重心更不知在哪了?

在力學上有一種簡單確定物體重心的方法,對於勻質平面物體,抓住一點讓其在自重作用下自由下垂,通過所抓住的這點畫上一條垂直線;又抓住物體另一點讓其在自重的作用下自由下垂,通過所抓住的點畫另一條垂直線,這兩條所畫垂直線的交點即為該物體重心位置,這種方法叫做試掛法。我們可以在厚紙板上畫上人體的不同姿態,把它們剪下,用試掛法確定出其重心。當人體直立時,重心在臍孔附近,與美術書介紹的差不多。

當彎腰手伸直至地面或人坐地腿伸直手上舉,重心卻跑到了體外。當人坐在椅子上,重心比直立時也下降了。

現在可以明確回答人的重心在**了。人的重心隨著人的不同姿態在不同的位置。人在運動時,重心也在不斷地變動。

做不倒翁時,為什麼重心越低,穩定性越好?

13樓:

上輕來下重的物體比較穩定,也源就是說重心越低越穩定。當不倒翁在豎立狀態處於平衡時,重心和接觸點的距離最小,即重心最低。偏離平衡位置後,重心總是公升高的。

因此,這種狀態的平衡是穩定平衡。所以不倒翁無論如何搖擺,總是不倒的。再比如像我們在科技館看到的「錐體上滾」實驗,也是這個道理,由於錐體的形狀和兩邊軌道的形狀,使它的重心在下降,但看起來好像在上公升,向上滾與生活中的事實不符合。

但它只是一種假像,看到它的本質,還是重心降低了,因此重心越低越穩定。在生活中為增加物體的穩定性,我們常採用加重下面的重量,如電扇底座、話筒架、公共汽車站牌等。

利用重心這種特點,還可以做許多有趣的實驗和解釋一些現象。如可以做乙個斤頭蟲,把一粒膠囊開啟,裝入乙個小滾珠,即可來回翻跟頭。我們常見乙個盒子只放在桌上一點,但卻不掉下去,這是因為盒子靠桌子的一頭,是「重心」所在,所以盒子懸空,但不掉下來。

走鋼絲的雜技演員,手持平衡棒也是為降低重心,達到平衡的目的。

為什麼重心低就穩定

大家都有這樣的經驗 平放的磚頭很穩定,把磚頭豎立起來就容易翻倒 瓶子裡裝了半瓶水很穩定,空瓶子或是裝滿水的瓶子就比較容易翻倒。從上面兩個事例來看,要使乙個物體穩定,不易翻倒,需要滿足兩個條件 第一,它的底面積要大 第二,它的重要盡可能集中在底部,也就是說,它的重心要低。物體的重心可以認為是所受重力的...

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