De woorden midden en zwaartekracht zijn afgeleid van de Latijnse (of Griekse) woorden "centrum" en "gravitatio". Het centrum (zwaartepunt) vertegenwoordigt het massamidden dat zich in de doorsnede van de diagonalen van het lichaam bevindt, en zwaartekracht - het gewicht, de aantrekkende kracht tussen deeltjes in het universum waaronder de hemellichamen bewegen.
Een centrum van massa dat, naast het zwaartepunt, een barycentre wordt genoemd (de naam is afgeleid van het Griekse woord bario, wat zwaar betekent) is het punt van een object of systeem van materiële punten (in ℝ, ℝ2 of ℝ3) waarin de hele massa van het voorwerp geconcentreerd. Met dit concept kan het hele object worden beschouwd als één materiaalpunt waarvan de massa gelijk is aan de totale massa van dat lichaam. Het zwaartepunt bestaat voor elk systeem van materiële punten, ongeacht of er een kracht op het systeem inwerkt of niet. Het centrum van de massa is het punt waar de zwaartekracht op het lichaam inwerkt. Het massamiddelpunt kan ook buiten de massalimieten van het lichaam worden geplaatst, afhankelijk van de vorm. Het zwaartepunt van de driehoek bevindt zich in de dwarsdoorsnede van de hoekdoorsneden en het zwaartepunt van de kubus in de dwarsdoorsnede van zijn diagonalen. In het geval van onregelmatige geometrische lichamen bevindt het zwaartepunt zich op de kruising van de zwaartekrachtlijnen. Dit is het punt dat zich op een gemiddelde afstand van alle deeltjes van een systeem of individueel lichaamsdeeltje bevindt, waar de totale uitwendige kracht op het deeltjessysteem of het lichaam inwerkt. Als een deeltje of lichaamssysteem beweegt onder invloed van een externe kracht, beweegt het punt waarop het zwaartepunt zich bevindt alsof het de massa van het systeem of lichaam bevat. Als het lichaam niet met een uniforme dichtheid is, hoeft het massamiddelpunt (zwaartekracht) zich niet in het geometrische centrum van het lichaam te bevinden. De positie van het zwaartepunt voor het deeltjessysteem in het cartesiaanse coördinatensysteem wordt bepaald door de straalvector rS = Σmiri / Σmi, waarbij mi de massa's van de deeltjes is, en ri de straalvectoren van de deeltjes zijn. De positie van het midden van de massa van het stijve lichaam in het cartesiaanse coördinatensysteem wordt bepaald door de straalvector rS = (∫rρdV) / M, waarbij r de eenheidsvector is, p de lichaams- dichtheid, V-volume en M is. is de massa van het lichaam.
Het geometrische centrum in centroid genoemd. Eenvoudig gezegd komt het zwaartepunt overeen met het zwaartepunt in het geval dat het lichaam homogeen is (met een constante dichtheid). In de fysica wordt zwaartepunt van een lichaam gedefinieerd als het focuspunt van de collectie van de vectoren van de zwaartekrachtversnelling van alle materiële punten van hetzelfde object. Als het lichaam homogeen is, bevindt dit punt zich op de kruising van de zwaartekrachtlijnen en in rechte geometrische lichamen wordt het geometrisch bepaald. Archimedes was de eerste om het proces te beschrijven waarmee het middelpunt van een voorwerp kan worden gevonden. Hij stelde voor een karton te snijden met de vorm van de objecten en er verschillende gaatjes in te prikken. Spijker het dan op de muur op een van de gaten en laat het vrij hangen. Hang loodrecht op dezelfde spijker. Teken met een potlood de richting bepaald door de richting van het einde van het schietlood. Deze richting wordt het zwaartepunt van het object genoemd. Hang het lichaam op de andere gaten en herhaal de procedure.
Zwaartepunt is het punt waar het totale gewicht van het lichaam inwerkt terwijl zwaartepunt het geometrische centrum van het object is. Zwaartepunt of zwaartepunt is het punt waar de hele massa van het lichaam geconcentreerd is. Dit is waar de zwaartekracht (gewicht) van het lichaam werkt voor elke oriëntatie van het lichaam. Centroid is het zwaartepunt voor objecten met een uniforme dichtheid.
Het berekenen van het zwaartepunt is geen eenvoudige procedure omdat de massa (en het gewicht) niet overal in het object gelijkmatig kunnen worden verdeeld. Het zwaartepunt kan worden berekend vanaf cg * W = S x dw, waarbij x de afstand is tot een referentielijn, dw een toename van het gewicht is en W het totale gewicht van het object is. Centroid kan worden gevonden met methoden zoals de hierboven beschreven loodlijnmethode.
Zwaartepunt | centroid |
Centrum van de massa van een geometrisch object met een willekeurige dichtheid | Centrum van massa van een geometrisch object met een uniforme dichtheid |
Punt waar gewicht van een lichaam of systeem kan worden geacht te werken | Geometrisch centrum |
Aangegeven door g | Aangegeven door c |