Mail.ruПочтаМой МирОдноклассникиВКонтактеИгрыЗнакомстваНовостиКалендарьОблакоЗаметкиВсе проекты

Определить центр тяжести сложной фигуры

Артём Митюшкин Ученик (151), закрыт 2 года назад
Определить центр тяжести сложной фигуры, с подробным решением
Лучший ответ
Папа Высший разум (154840) 2 года назад
Центр тяжести квадрата 80х80 находится в пересечении диагоналей квадрата (точка (40, 40), если считать от нижнего левого угла, т.е. x = y = 40).
У квадрата есть две выемки: квадрат 30х30 в правом верхнем углу и полукруг радиусом 30, касающийся правой стороны (с центром в точке (50, 0), т.е. x = 50, y = 0).
Центр тяжести квадрата 30х30 находится в точке (65, 65) (x = y = 65).
Центр тяжести полукруга находится в точке x = 50 (т.к. симметрия), y = 4R / 3π (если мне склероз не изменяет). Т.е. y = 40 / π, приблизительно 13.

Далее рассматриваем фигуру из трёх материальных точек:
(40, 40) массой 80*80 = 6400
(65, 65) массой -30*30 = -900
(50, 40 / π) массой -π*R^2/2 = -450*π
(у последних двух масса отрицательная, так как мы их "вынули" из цельного квадрата)

Её центр тяжести вычисляем по формуле:
 xc = (40*6400 - 65*900 - 50*450*π) / (6400 - 900 - 450*π)
yc = (40*6400 - 65*900 - 40/π*450*π) / (6400 - 900 - 450*π)

Упрощаем формулу:
 xc = (197500 - 22500*π) / (5500 - 450*π) 
yc = (197500 - 18000) / (5500 - 450*π) = 179500 / (5500 - 450*π)

Сокращаем на 50:
 xc = (3950 - 450*π) / (110 - 9*π) 
yc = 3590 / (110 - 9*π)

Дальше считаете на калькуляторе с любой нужной вам точностью.
π = 3.1415926535897932384626433832795

Навскидку, должна получиться точка примерно (31, 42), но в ответе надо точнее посчитать.
Сергей АлексеевИскусственный Интеллект (110141) 2 года назад
31 да, а второй почти 44.
ПапаВысший разум (154840) 2 года назад
Ну, это норм. Я для проверки прикинул примерно. А если б вместо 44 вышло что-то вроде 20 или 60, то надо было бы разбираться, где ошибка.
ПапаВысший разум (154840) 2 года назад
Ещё одна проверка на здравый смысл: квадрат 30х30 меньше полукруга, поэтому общий центр тяжести должен съехать вверх (сверху вынули меньше => верхняя половина тяжелее). По горизонтали - из правой части вынули целый квадрат и большую часть полукруга, значит, центр тяжести должен съехать влево.
Значит, x < 40, y > 40. Так и получилось.
Сергей Алексеев Искусственный Интеллект (110141) Подписчик Рассылок, круто. А я после того как разобрался с полями в Автокаде, функции такие позволяют вытаскивать из фигур, площадь, размеры. Подсел на таблицы, цт. считать в обще минуты. Хотя, конечно, без логических проверок, иногда можно такого насчитать! Прям фантастика получается.
ПапаВысший разум (154840) 2 года назад
Да, всегда нужен второй, более простой, путь вычислений, пусть и приближённых, чтобы провалидировать результат. Т.к. по сложному пути легко ошибиться.
Остальные ответы
GimGim Просветленный (40088) 2 года назад
Вырезать фигуру из листового материала. Последовательно подвесить за три разных точки (угла). Провести перпендикуляры от точек подвеса к поверхности земли. Точка пересечения перпендикуляров даст центр тяжести фигуры.
Сергей АлексеевИскусственный Интеллект (110141) 2 года назад
Конечно практическая вещь дело нужное, но сейчас, при наличии Автокада, это вобще не проблема, начертили фигуру, включили нужную мету и вуоля.
Сергей Алексеев Искусственный Интеллект (110141) 2 года назад
На сколько подробным? Фотка ниже для вас манускрипт Войнича или подробностей хватит?
Артём МитюшкинУченик (151) 2 года назад
Пойдёт наверное
Сергей Алексеев Искусственный Интеллект (110141) Артём Митюшкин, ну тогда вот еще подсказка Я бы вычитал из большого квадрата вырезы.
Сергей АлексеевИскусственный Интеллект (110141) 2 года назад
В Автокаде это можно легко проверить, начертив фигуру замкнутой полилинией.
Сергей АлексеевИскусственный Интеллект (110141) 2 года назад
Модераторы! Ну что за фигня у вас опять!!!! Куда мои таблицы делись????
Сергей Алексеев, картинки в комментариях не открываются. У меня тоже
Похожие вопросы