Baricentro di un oggetto, chiamato anche il centro di massa, è un punto geometrico all'interno dell'oggetto che funge dalla posizione media per il peso dell'oggetto. Il movimento dell'intero oggetto può essere descritto tramite il movimento di questo singolo punto. Determinare il centro di gravità per un oggetto di densità uniforme comporta un calcolo matematico. Tuttavia, il punto può essere stimato da alcuni semplici esperimenti fisici.
Il caso generale
Determinazione del baricentro di un oggetto generale è matematicamente complicati perché densità è raramente uniformemente distribuita. Per questi casi, è necessario utilizzare il calcolo, in particolare il concetto di integrazione, per determinare il centro di gravità. Tuttavia, per gli oggetti di densità uniforme c'è un metodo matematico più semplice. Per una stima del centro di gravità di un oggetto non uniforme, una misura fisica è spesso sufficiente.
Calcoli di fisici
Prendendo un oggetto di forma generale, il centro di gravità può essere determinata bilanciando l'oggetto utilizzando una stringa. Basta legare il filo intorno all'oggetto, quindi bilanciare l'oggetto sulla corda. Il punto dove l'oggetto è equilibrato è il centro di gravità. Un altro metodo coinvolge appeso un oggetto da una stringa, quindi appeso una stringa ponderata dallo stesso punto. Quindi viene disegnata una linea lungo la stringa. Questo passaggio viene eseguito nuovamente da un altro punto, un'altra linea di disegno. Il centro di gravità è dove si intersecano le due linee. Questo funziona meglio per gli oggetti di forma irregolare.
Calcoli matematici
Il centro di gravità è definito come la massa media di un oggetto o sistema oggetto moltiplicato per la distanza da un certo punto di riferimento. L'equazione che definisce il centro di gravità, dove cg = centro di gravità, x = distanza da un punto di riferimento e m = massa di un oggetto è: cg = ((m1 x 1) + (m2 x 2)) / (m1 + m2).
Equazione di esempio
Un concetto classico centro di gravità è quella di un'altalena. Si consideri un 16 piedi lungo, 30 lb altalena soggiorno due persone peso lb 40 e 60 lb. Ogni persona si siede 1 piede dal bordo dell'altalena. Il punto di riferimento può essere ovunque, ma in questo esempio il punto viene posizionato ad una estremità dell'altalena. Determinare il centro di gravità per ogni oggetto. Il centro dell'altalena è di 8 piedi dal punto di riferimento, 1 persona è 15 piedi e 2 persona è 1 piede dal punto. Di conseguenza, il centro di gravità per ogni oggetto è uguale a: 30 lb 8 piedi = 240 piedi per libbra; 40 lb 1 piede = 40 piedi per libbra; 60 lb * 15 piedi = 900 piedi per libbra. Aggiungerli insieme equivale a 1180 piedi per libbra. Sommando i pesi è uguale a: 30 lb + 40 lb + 60 lb = 130 lb, dividendo la somma dei centri di gravità per la somma dei pesi equivale a: 1180 piedi per libbra / 130 lb = 9,08 piedi. Questa è la distanza dal punto di riferimento per il centro di gravità dell'altalena.