center of gravity是什么意思，center of gravity的意思翻译、用法、同义词、例句

常用词典

[力] 重心

例句

The center of gravity of Hadfield's book differs from Highley's.

哈德菲尔德的书的重心与海利的书不同。

What is the center of gravity?

地心引力的中心在哪里？

Now I want to put the center of gravity in the work.

现在我想把重心放在工作上。

Having a low center of gravity; built low to the ground.

具有很低的重心；蹲得低，靠近地面。

A heavy truck with a low center of gravity will hug the road.

重心低的载重型卡车会平稳行驶。

同义词

|centre of gravity/mass centre;[力]重心

专业解析

"重心"（Center of Gravity，简称CG 或CoG）是物理学和工程学中的一个核心概念，指物体所受重力的合力的等效作用点。其详细解释如下：

基本定义
重心是物体内一个特定的点，当物体处于均匀重力场（如地球表面附近）时，物体各部分所受重力的合力（即物体的总重量）被认为集中作用在该点上。无论物体如何放置或旋转，只要重力场均匀，重力的作用线始终通过该点。根据经典力学理论，对于刚体，重心相对于物体的位置是固定不变的。
物理意义
- 平衡的关键：物体的平衡状态（稳定、不稳定或随遇平衡）直接取决于其重心相对于支撑点或支撑面的位置。例如，重心越低、支撑面越大的物体通常越稳定。
- 运动分析的基础：在分析物体的平动和转动（如飞行器、车辆的动力学）时，重心是一个关键的参考点。物体的平动可以视为所有质量集中在重心上的运动，而转动则围绕通过重心的轴进行。
- 简化计算：在计算涉及重力的力、力矩或能量问题时，可以将物体的总重量视为作用在重心上，从而大大简化计算过程。
计算方法
对于形状规则、质量分布均匀的物体（如均质立方体、球体、圆柱体），其重心通常位于几何中心。对于形状不规则或质量分布不均匀的物体，重心位置需要通过计算或实验确定：
- 数学计算：利用积分或离散质点系的加权平均公式计算重心坐标。对于由多个部分组成的系统，整体重心坐标可通过各部分质量与其各自重心坐标的加权平均求得。
- 实验方法：常用悬挂法或支撑法。悬挂法是将物体悬挂于一点，待其静止后，重心必位于悬挂点的铅垂线上；换一个悬挂点重复操作，两条铅垂线的交点即为重心。支撑法则是寻找一个支撑点使物体保持平衡，该点正上方即为重心所在铅垂线位置。
重要应用领域
- 结构工程：确保建筑物、桥梁的稳定性，防止倾覆。
- 机械工程：设计旋转机械（如涡轮机、飞轮）时需考虑动平衡，避免因重心偏离旋转轴而产生有害振动。
- 航空航天：飞机、火箭、卫星的稳定性、操控性和燃料消耗管理高度依赖于精确的重心位置计算与控制。
- 车辆工程：汽车、船舶的重心位置影响其行驶稳定性、操控性和抗侧翻能力。
- 体育与人体工程学：运动员的动作优化、人体姿势分析以及假肢、座椅等设计都需考虑重心因素。
- 机器人学：双足或四足机器人的步态规划和稳定性控制核心在于维持重心在支撑多边形内。

权威参考来源：

《工程力学：静力学与动力学》（R.C. Hibbeler 著）：该经典教材系统阐述了重心概念及其在静力学平衡和动力学分析中的应用原理。
美国国家航空航天局（NASA）官网教育资源：提供了关于重心在航天器设计和飞行控制中作用的科普解释和案例。
美国国防部《军用车辆设计标准手册》：详细规定了军用车辆重心位置的计算、测量要求及其对越野机动性和防护性的影响。
国际标准化组织（ISO）标准 ISO 10326-1：涉及机械振动，规定了评价座椅系统对传入人体振动的隔离效果时，需考虑人体的重心位置模型。

网络扩展资料

"Center of gravity"（重心）是一个物理学和工程学中的重要概念，指物体各部分所受重力的合力的等效作用点。以下是详细解释：

1.基本定义

重心是物体重力作用的虚拟点。无论物体如何旋转或移动，其重力作用线始终通过该点。对于均匀密度的规则物体（如立方体、球体），重心与几何中心重合；对于不规则物体，需通过计算或实验确定。

2.物理意义

平衡关键：物体的稳定性与重心位置直接相关。例如，低重心的物体（如不倒翁）更稳定。
运动影响：在运动中，重心轨迹决定物体整体运动状态。例如，跳高运动员通过调整身体姿势改变重心轨迹以越过横杆。

3.计算方法

对称物体：直接取几何中心（如长方体重心在长、宽、高的中点）。
复杂物体：通过积分或分段计算各部分重力矩的平衡点。二维平面中，公式为： $$ x_{cg} = frac{sum m_i x_i}{sum mi}, quad y{cg} = frac{sum m_i y_i}{sum m_i} $$ 其中 (m_i) 为各质点质量，(x_i, y_i) 为其坐标。

4.实际应用

工程：汽车设计需降低重心以提高抗侧翻能力；建筑需确保重心在基底范围内以防倾倒。
体育：体操运动员通过收紧身体使重心靠近旋转轴，加快旋转速度。
航空航天：飞机重心位置影响飞行稳定性，需精确配平。

5.相关概念区分

质心（Center of Mass）：与重心在均匀重力场中重合，但质心是质量分布的中心，与重力无关。
形心（Centroid）：仅与几何形状相关，适用于均匀密度物体。

若需进一步了解具体案例或公式推导，可参考物理学基础教材或工程力学资料。

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