Massenschwerpunkt

Der Massenschwerpunkt ist die durchschnittliche Position aller Teile eines Systems, gewichtet nach ihren Massen. Nimm das Beispiel eines Apfels. Ein Apfel hat viele Teile, das Blatt, die Schale, die Kerne, etc. Betrachte das Gewicht all dieser Teile und versuche, ihre Entfernung von einem Punkt in der Mitte zu beschreiben. Dieser Punkt ist die einzige Position, bei der sich die gewichteten Positionsvektoren aller Teile eines Systems zu Null summieren. Die Position des Massenschwerpunkts hat die Einheit Meter. Es muss sich kein tatsächliches Material des Objekts im Massenschwerpunkt befinden. Betrachte den Fall eines Donuts; der Massenschwerpunkt befindet sich dort, wo das Loch in der Mitte ist, oder den Fall eines Luftballons, wo der Massenschwerpunkt in der Mitte liegt, wo nur Luft vorhanden ist.

Abbildung 1: Der Massenschwerpunkt eines Apfels.

Massenschwerpunkt

In vielen Gleichgewichtssituationen ist eine der Kräfte, die auf den Körper wirken, sein Gewicht. In Freikörper-Diagrammen wird das Gewicht Vektor mit dem Schwerpunkt des Körpers verbunden. Der Schwerpunkt und der Massenschwerpunkt können nur in Situationen, in denen ein Körper so groß ist, dass das Gravitationsfeld in seinem gesamten Volumen ungleichmäßig ist, an verschiedenen Punkten liegen. In praktischen Situationen jedoch, selbst bei so großen Objekten wie Gebäuden, die sich in einem gleichmäßigen Gravitationsfeld auf der Erdoberfläche befinden, ist der Schwerpunkt identisch mit dem Massenschwerpunkt.

Abbildung 2: Der Massenschwerpunkt und die Schwerkraft in einem gleichmäßigen und ungleichmäßigen Feld.