Sự khác biệt giữa Trung tâm trọng lực và Trung tâm khối lượng

Center of Gravity vs Center of Mass

Trung tâm khối lượng và trọng tâm là hai khái niệm thường gặp trong nghiên cứu vật lý. Đây cũng là những khái niệm bị nhầm lẫn nhiều nhất và thường mọi người sử dụng chúng thay thế cho nhau, điều này là sai lầm. Bài viết này sẽ giải thích sự khác biệt giữa trung tâm khối lượng và trọng tâm và để độc giả hiểu rõ hơn.

Trung tâm khối lượng của một cơ thể cứng nhắc cũng được gọi là trọng tâm của nó. Tuy nhiên, điều này chỉ đúng trong trường hợp lực hấp dẫn là đồng nhất. Vì lực hấp dẫn của trái đất được thực hiện đồng đều ở tất cả các nơi, trọng tâm khối lượng và tâm trọng lực có hiệu quả như nhau. Trọng tâm được định nghĩa là vị trí trung bình của trọng lượng của một vật. Trong trường hợp trái đất, vì lực hấp dẫn là giống nhau ở tất cả các nơi, mỗi phần tử khối lượng sẽ có trọng lượng như nhau nên trọng tâm giống hệt với tâm khối lượng. Tuy nhiên, trong một trường hấp dẫn không đồng nhất, trọng tâm không giống như tâm khối lượng. Trung tâm khối lượng là một tài sản cố định là vị trí trung bình của khối lượng của cơ thể. Nó không liên quan gì đến trọng lực.

Trong trường hợp các vệ tinh nhân tạo, lực hấp dẫn không đồng đều và trong các điều kiện như vậy, trọng tâm đề cập đến vị trí trung bình của lực hấp dẫn tác động lên cơ thể của vệ tinh. Điều này rõ ràng dẫn đến sự khác biệt nhỏ giữa trọng tâm của nó và trọng tâm.

Trung tâm khối lượng của cơ thể không trùng với trọng tâm của nó và đây là một tài sản được các nhà sản xuất xe thể thao khai thác để giữ trọng tâm càng thấp càng tốt để chiếc xe có sự cân bằng tốt hơn. Khái niệm về sự khác biệt giữa trung tâm khối lượng và trọng tâm cũng được khai thác bởi những người nhảy cao khi họ thực hiện Fosbury Flop và uốn cong cơ thể của họ theo cách để xóa thanh cao mà không chạm vào nó. Họ uốn cong cơ thể theo cách mà họ dọn sạch quán bar mặc dù trung tâm của họ không làm sạch thanh.