[拼音]:zhongxin
[外文]:centre of gravity
在地球表面上的物体所受重力的合力作用点。
地球表面上的物体的尺寸相对于地球的半径来说是很小的,例如在地球表面上相距1千米的两物体,其重力方向之间的夹角为32″,所以,一物体上各质点所受的重力可以看成是彼此平行的力,并具有相同的方向。这些平行力的合力称为物体所受的重力,而合力作用点即为重心。物体的重心相对于物体的位置是完全确定的,当物体在空间中改变方向时,重力相对于物体的方向也跟着改变,但重心相对于物体的位置不变。
设想把物体分割成若干微元,用ΔV 和 ΔG 代表其中任意一微元的体积和所受的重力,ΔG 可以认为作用在ΔV 中的某一确定的点A上,并设γ代表其比重,则物体重心C的位置决定于公式
式中rC和r 分别表示重心 C及点A对于坐标原点O的矢径。
如果物体的比重γ是物体中各质点的位置(即坐标)的连续函数,则在上述公式中的和号可用积分代替。
对于在地球表面上很小的物体来说,重心和质心是相重合的;对于均匀的物体,它的重心则和它的形心重合。若匀质物体有一对称面,则重心必在对称面上;若匀质物体有一对称轴,则重心必在对称轴上;若匀质物体有一对称中心,则对称中心就是物体的重心。
对物体重心的研究,在工程实际上有重要的意义。例如,为了减少高速旋转物体的振动,需使其重心偏离转轴的距离(偏心距)不超过规定的数值。在汽车和飞行器的设计、制造和实验时,也需计算和测定重心的位置,并严格控制重心的变动范围,使汽车和飞行器具有良好的动力性能。
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