重心(center of gravity)和質心(center of mass)的區別
主要區別-重心與質心
重心和質心是物理學中動力學研究中經常出現的兩個術語。重心和質心之間的主要區別在於，質心被定義為物體中質量的“加權平均”位置，而重心則被定義為由重力產生的力矩之和為0的點。對於處於均勻重力場中的物體，重心和質心是一樣的。
什麼是質心(the center of mass)？
質心是物體或粒子系統中質量集中的點。它是透過取質量的加權平均位置得到的。動力學中使用的方程通常適用於質心。在計算質點系動量時，質心速度作為質點系的速度。此外，當外力作用於由許多粒子組成的系統或物體時，物體的行為就好像外力作用於質心一樣。例如，如果你以一個角度向上扔一根指揮棒，指揮棒可能會在下落時旋轉，然而，它的質心會以拋物線路徑移動，正如運動方程所預測的那樣。
對於密度均勻的對稱物體，質心位於物體的幾何中心。
什麼是重心(the center of gravity)？
重心是身體所有重量的作用點。由於重力而產生的力矩之和在質量中心為0。物體可以透過重心施加力來保持平衡。此外，如果一個物體是懸浮的，那麼重心就直接落在懸浮點的下方。重心對穩定性也很重要：如果重心不在基座正上方，物體就會傾覆。
These rocks maintain their balance because they are skillfully positioned in such a way that the stones’ centers of gravity line up along a single, vertical line.
如果一個物體處在一個均勻的引力場中，那麼可以證明重心和質心重合。地球錶面附近的物體，其尺寸比地球半徑小得多，情況大致如此。然而，空間中的大型物體並非如此。例如，如果你認為月球是一個大致呈球形的物體，那麼月球的質心非常接近“球體”的幾何中心。然而，月球靠近地球的一側比離地球更遠的一側受到更強的引力。因此，重心不在幾何中心，而是在靠近地球的一側。
重心(center of gravity)和質心(center of mass)的區別
定義
質心是物體或粒子系統中質量的加權平均位置。
重心是物體中由於重力而產生的凈扭矩為0的點。
對引力場的依賴
當穿過一個物體的引力場的強度改變時，質心不變。
當穿過一個物體的引力場的強度改變時，重心可能會改變。
均勻密度對稱體中的位置
在密度均勻的對稱物體中，質心位於幾何中心。
在密度均勻的對稱物體中，只有當物體處於均勻的引力場中時，重心才處於幾何中心。
在動力學中的應用
質心被認為是一個物體或一個粒子系統的所有質量集中的點。
重心被認為是物體的重量作用的點。
Image Courtesy:
“Counter Balance” by Leandro Inocencio (Own work) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Comm***
- 發表於 2021-06-27 03:28
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- 分類：科學
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