Schwerpunkt

Ein ausgedehnter Körper besitzt einen Schwerpunkt (Massenmittelpunkt), bei dem man sich die gesamte Masse des Körpers vereint denken kann. Der Schwerpunkt ist der Angriffspunkt der Gewichtskraft, und somit für Fragen der Standfestigkeit und Stabilität von grosser Bedeutung.

Unter äusseren Kräften bewegt sich der Schwerpunkt eines Körpers nach den Gesetzen der Massenpunktmechanik. Im folgenden Film ist der Schwerpunkt des Körpers mit einem Kreuz markiert. Er folgt der bekannten Wurfparabel, während der Körper selbst noch Rotationen um den Schwerpunkt durchführt.

Experimentell findet man den Schwerpunkt eines Körpers, indem man ihn an unterschiedlichen Punkten A aufhängt. Der Schwerpunkt kommt dann senkrecht unterhalb des Aufhängepunkts zu liegen.

Dies erlaubt es dann, den (in Wirklichkeit natürlich nicht sichtbaren) Schwerpunkt zu bestimmen:

Schwerpunkt experimentell

Die numerische Berechnung der Schwerpunktskoordinaten Sx, Sy und Sy gelingt mit folgendem Verfahren:

Schwerpunktsformel

Dies kann mit einem Tabellenkalkulationsprogramm durchgeführt werden, ein Beispiel für eine zweidimensionale U-förmige Massenbelegung ist unten gezeigt:

Schwerpunkt excel

An diesem Beispiel sieht man, dass der Schwerpunkt auch ausserhalb des Körpers liegen kann.

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