نحوه تعیین گرانیگاه

زمین هر ذره از جسم را بسوی خود می‌کشد، به عبارت دیگر هر ذره از جسم دارای وزن است و یک جسم طوری رفتار می‌کند که گویی وزن کل آن به یک نقطه وارد می‌شود که همان گرانیگاه است. گرانیگاه همواره در یک نقطه معین نسبت به جسم باقی می‌ماند، با اینکه ممکن است ارتفاع آن از زمین تغییر کند و بردار نیروی وزن جسم همیشه از آن نقطه می‌گذرد. گرانیگاه جسمی که شکل منظم دارد، ماده تشکیل دهنده جسم منتظمی که چگالی یکنواخت دارد بطور یکنواخت در آن پخش شده است و
شنبه، 3 بهمن 1388
تخمین زمان مطالعه:
موارد بیشتر برای شما
نحوه تعیین گرانیگاه
نحوه تعیین گرانیگاه
نحوه تعیین گرانیگاه






گرانیگاه جسم نقطه‌ای است که وزن کل جسم به آن نقطه وارد می‌شود.

دید کلی

زمین هر ذره از جسم را بسوی خود می‌کشد، به عبارت دیگر هر ذره از جسم دارای وزن است و یک جسم طوری رفتار می‌کند که گویی وزن کل آن به یک نقطه وارد می‌شود که همان گرانیگاه است. گرانیگاه همواره در یک نقطه معین نسبت به جسم باقی می‌ماند، با اینکه ممکن است ارتفاع آن از زمین تغییر کند و بردار نیروی وزن جسم همیشه از آن نقطه می‌گذرد. گرانیگاه جسمی که شکل منظم دارد، ماده تشکیل دهنده جسم منتظمی که چگالی یکنواخت دارد بطور یکنواخت در آن پخش شده است و گرانیگاه در مرکز هندسی جسم قرار دارد. اما گرانیگاه یک جسم الزاما در داخل آن نیست. در زیر چند مورد در این خصوص آورده شده است:
* گرانیگاه یک خط کش یک متری با ضخامت یکنواخت در 50 سانتیمتری آن یعنی در وسط خط کش قرار دارد.
* یک صفحه مقوای مستطیلی یا تخته سه لایه با ضخامت کم و یکنواخت ، محل تقاطع قطرهای مستطیل محل گرانیگاه است.
* در یک قرص نازک با ضخامت یکنواخت گرانیگاه در مرکز قرص واقع است.
* گرانیگاه سطح یک مثلث که جرم روی آن بطور مشابه توزیع شده روی محل تلاقی میانه‌ها است.
* گرانیگاه سه میله متشابه که تشکیل یک مثلث می‌دهند در محل تقاطع نیمسازهای مثلثی است که از اتصال اوساط میله‌ها بدست می‌آید.
* گرانیگاه یک جسم به شکل قوسی مشابه به زاویه مرکزی α روی شعاع نیمساز قوس و به فاصله (R Sin(α/2)/(α/2 از مرکز قوس می‌باشد (R شعاع قوس است).
* گرانیگاه یک جسم متشابه شکل هرم روی خطی است که از رأس به گرانیگاه سطح قاعده وصل شود و سه چهارم (4/3) طول این خط از رأس فاصله دارد.
در کل گرانیگاه یک جسم متشابه که دارای مرکز یا محور تقارن باشد روی مرکز یا محور یا صفحه تقارن است.

نحوه مشخص کردن محل گرانیگاه

به عنوان مثال یک صفحه مقوایی مثلث شکل را در نظر بگیرید، این صفحه را در طول یکی از خطوط سنگین روی لبه تیز یک چاقو تکیه بدهید، به حالت توازن در خواهد آمد. گشتاور نیروهای سنگین متمایل به چپ توسط گشتاورهای نیروی سنگین متمایل به راست خنثی می‌شوند و این امر از تقسیم کردن سطح مثلث به تعدادی نوار کنار هم بوضوح ملاحظه می‌شود. هر نوار بر خط وسط تکیه می‌کند و لذا به حالت تعادل در می‌آید. اگر مثلث را در گرانیگاه بر نوک یک سوزن تکیه بدهید این مثلث حالت تعادل به خود می‌گیرد، زیرا که گرانیگاه همان نقطه تقاطع خط سنگینی است. پس هر جسمی دارای یک گرانیگاه است که غالبا مرکز جرمی نامیده می‌شود.
اینک می‌خواهیم محل این مرکز را مشخص کنیم. بدین منظور ، جسم را در یک دستگاه مختصات قرار می‌دهیم و آنرا بر لبه تیزی که موازی با محور y باشد طوری تکیه می‌دهیم که توازن پیدا کند، در این صورت گشتاورهای نیروهای سنگین متمایل به چپ و راست یکدیگر را خنثی می‌کنند. پس گرانیگاه باید بر صفحه قائمی قرار گرفته باشد که از لبه تیز عبور می‌کند.

روش تجربی برای تعیین گرانیگاه

جسم را به رشته‌ای آویزان کنید و آن قدر منتظر بمانید تا جسم به حالت تعادل در آید، در این صورت گرانیگاه جسم در امتداد خط شاقولی و در محلی زیر نقطه آویزش باید واقع شده باشد. اینک این خط راست را در جسم نشانه گذاری کنید و همین آزمایش را با یک نقطه آویز دیگر جسم تکرار کنید، بدین نحو یک خط راست جدید که خط راست قبلی را قطع می‌کند بدست می‌آید، نقطه تقاطع گرانیگاه جسم است. آنچنان که در مورد یک حلقه یا یک کره تهی دیده می‌شود، این گرانیگاه همچنین می‌تواند بیرون از جسم قرار گیرد.
منبع: http://atwis.com
/خ


تبلیغات در راسخون
ارسال نظر
با تشکر، نظر شما پس از بررسی و تایید در سایت قرار خواهد گرفت.
متاسفانه در برقراری ارتباط خطایی رخ داده. لطفاً دوباره تلاش کنید.
موارد بیشتر برای شما
فیلد مارشال چیست و معادل چه درجه ای است؟
فیلد مارشال چیست و معادل چه درجه ای است؟
10 تا کاری که باعث می شود هیچ وقت دچار فراموشی نشوید
10 تا کاری که باعث می شود هیچ وقت دچار فراموشی نشوید
چطور از سنگ کلیه پیشگیری کنیم؟
چطور از سنگ کلیه پیشگیری کنیم؟
حضرت فاطمه (سلام الله علیها) و شکوه قیامت؛ از شکایت تا شفاعت
حضرت فاطمه (سلام الله علیها) و شکوه قیامت؛ از شکایت تا شفاعت
آموزش ثبت درخواست بررسی مجدد دریافت کالابرگ
play_arrow
آموزش ثبت درخواست بررسی مجدد دریافت کالابرگ
موشک‌های اسرائیل‌زن را اینجا از نزدیک ببینید
play_arrow
موشک‌های اسرائیل‌زن را اینجا از نزدیک ببینید
شاهکار دیدنی زیدان پس از ۲۰ سال تکرار شد!
play_arrow
شاهکار دیدنی زیدان پس از ۲۰ سال تکرار شد!
سردار محبی: موشک‌های ایران رادارگریز شده‌اند
play_arrow
سردار محبی: موشک‌های ایران رادارگریز شده‌اند
سردار محبی: رونمایی از شهر موشکی هدیۀ ویژۀ هوافضای سپاه به مردم خواهد بود.
play_arrow
سردار محبی: رونمایی از شهر موشکی هدیۀ ویژۀ هوافضای سپاه به مردم خواهد بود.
جنگنده‌های سعودی مزدوران خود را در یمن هدف قرار دادند
play_arrow
جنگنده‌های سعودی مزدوران خود را در یمن هدف قرار دادند
شنود نیروهای امنیتی رژیم صهیونیستی توسط بادیه‌نشینان عرب
play_arrow
شنود نیروهای امنیتی رژیم صهیونیستی توسط بادیه‌نشینان عرب
تصاویر مردمی از پرواز موشک‌های ایرانی در آسمان بندرعباس + فیلم
play_arrow
تصاویر مردمی از پرواز موشک‌های ایرانی در آسمان بندرعباس + فیلم
انفجار لاستیک کامیون هنگام باد کردن در ویتنام + فیلم
play_arrow
انفجار لاستیک کامیون هنگام باد کردن در ویتنام + فیلم
لحظه هدف قرار دادن یک کشتی تجاری در خلیج عمان توسط آمریکا + فیلم
play_arrow
لحظه هدف قرار دادن یک کشتی تجاری در خلیج عمان توسط آمریکا + فیلم
لاریجانی: دعوا در آمریکا بر سر تجاوز به ایران نیست، مسئله اصلی شکست ترامپ و پیروزی ایران است + فیلم
play_arrow
لاریجانی: دعوا در آمریکا بر سر تجاوز به ایران نیست، مسئله اصلی شکست ترامپ و پیروزی ایران است + فیلم