Différence principale - centre de gravité vs centre de masse

Centre de gravité et le centre de masse sont deux termes qui reviennent fréquemment dans l'étude de la dynamique en physique. le différence principale entre le centre de gravité et le centre de masse est que le centre de masse est défini comme la position «moyenne pondérée» de la masse dans un corps, tandis que le centre de gravité est défini comme le point autour duquel la somme des couples dus aux forces gravitationnelles est 0. Pour les corps dans des champs gravitationnels uniformes, le centre de gravité et le centre de masse sont les mêmes.

Quel est le centre de masse

Le centre de masse est le point du corps ou d'un système de particules où sa masse semble être concentrée. On le trouve en prenant la position moyenne pondérée de la masse. Les équations utilisées en dynamique sont souvent applicables au centre de masse. Lorsque la quantité de mouvement d'un système de particules est calculée, la vitesse du centre de masse est utilisée comme vitesse du système. De plus, chaque fois que des forces externes sont appliquées sur un système de plusieurs particules ou sur un corps, le corps se comporte comme si les forces externes étaient appliquées au centre de masse. Par exemple, si vous lancez un bâton à un angle, le bâton peut tourner lorsqu'il tombe, cependant, son centre de masse se déplacerait selon une trajectoire parabolique, comme le prédisent les équations du mouvement.

Pour les objets symétriques de densité uniforme, le centre de masse se situe au centre géométrique de l'objet.

Quel est le centre de gravité

Le centre de gravité est le point par lequel tout le poids du corps semble agir. La somme des couples dus aux forces gravitationnelles est de 0 autour du centre de masse. Un corps peut être équilibré en appliquant une force à travers le centre de gravité. De plus, si un corps est suspendu, le centre de gravité tombe directement en dessous du point de suspension. Le centre de gravité est également important pour la stabilité: un corps basculerait si son centre de gravité n'était pas directement au-dessus de sa base.

Ces roches maintiennent leur équilibre car elles sont habilement positionnées de manière à ce que les centres de gravité des pierres s'alignent le long d'une seule ligne verticale.

Si un corps est dans un champ gravitationnel uniforme, alors on peut montrer que le centre de gravité et le centre de masse coïncident. C'est approximativement le cas pour les objets proches de la surface de la Terre, dont les dimensions sont beaucoup plus petites que le rayon de la Terre. Cependant, ce n'est pas le cas pour les gros objets dans l'espace. Par exemple, si vous considérez la lune comme un objet à peu près sphérique, le centre de masse de la lune est assez proche du centre géométrique de la « sphère ». Cependant, le côté de la lune le plus proche de la Terre subit une attraction gravitationnelle plus forte que le côté qui est plus éloigné. Par conséquent, le centre de gravité n'est pas situé au centre géométrique, mais du côté le plus proche de la Terre.

Quelle est la différence entre le centre de gravité et le centre de masse

Définition

Le centre de masse est la position moyenne pondérée de la masse dans un corps ou un système de particules.

Centre de gravité est le point d'un corps où le couple net dû aux forces gravitationnelles est égal à 0.

Dépendance aux champs gravitationnels

Le centre de masse ne change pas lorsque la force du champ gravitationnel à travers un corps varie.

Centre de gravité peut changer lorsque la force du champ gravitationnel à travers un corps varie.

Position dans un corps symétrique avec une densité uniforme

Le centre de masse est au centre géométrique d'un corps symétrique de densité uniforme.

Centre de gravité est au centre géométrique d'un corps symétrique de densité uniforme, seulement si le corps est dans un champ gravitationnel uniforme.

Utilisation en dynamique

Le centre de masse est considéré comme le point par lequel toute la masse d'un corps ou d'un système de particules semble être concentrée.

Centre de gravité est considéré comme le point par lequel le poids d'un corps semble agir.

Image de courtoisie:

« Counter Balance » de Leandro Inocencio (Travail personnel) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons