مركز جرم
تا كنون ما با حركت های اجسامی سروكار داشتیم كه به عنوان یك ذره تلقی میشدند. در مواردی هم كه ابعاد آن ها قابل توجّه بود فرض میكردیم كه آن ها همانند یك ذره عمل میكنند. اما اجسام واقعی دارای ابعاد مشخصی هستند و عمدتاً در حین حركت ممكن است جا به جا یا دوران یابند. به عنوان مثال، در شكل زیر ورزشكار فقط تحت حركت جا به جایی است.
به عنوان مثال به حركت شناگر در زیر دقت كنید. مركز جرم CM در یك مسیر سهمی حركت میكند.
این موضوع حتی در حالتی كه شناگر دوران نیز میكند صادق است. این همان مسیر سهمی است كه اگر یك ذره پرتاب شود آن مسیر را طی میكند. البته سایر نقاط شناگر در مسیر غیر سهمی و پیچیدهای حركت میكنند.
به حركت یك جسم بزرگ مثل آچار بر روی سطح با اصطكاك توجّه كنید.
اگر مایل باشید حركت آچار را به صورت یكسری ذره پی در پی مشاهده كنید به فیلم زیر توجّه كنید.
در این فیلم مركز جرم به صورت دایره توخالی در میان آچار مشاهده میشود. سعی كنید حركت فیلم را با موس خود كنترل نموده و به مسیر حركت مركز جرم توجّه كنید.
در شكل زیر آچاری را مشاهده میكنید كه بر روی سطح بدون اصطكاك پرتاب شده است.
به نظر شما مركز جرم چه اهمیتی در بررسی مسائل دینامیكی دارد؟ در فیلم زیر به این موضوع اشاره شده است.
و در پایان یك نكته جالب در سقوط گربه!
به فیلم زیر توجه كنید.
به نظر شما چرا گربه در حین سقوط، همواره با چهار پای خود به زمین می رسد. آیا این موضوع ربطی به مركز جرم دارد؟
در فیلم زیر حركت پرتابی یك جسم را مشاهده میكنید. آیا میتوان حركت این جسم را به دو حركت مستقل دورانی و سهمی تفكیك نمود؟
مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه: محسنی
تنظیم: مریم فروزان کیا