意义与机制
重心是代表总引力作用的单个点的位置。支撑面积是由其与地面接触的点的集合所形成的。
当一个物体倾斜时,重力的作用线会接近支撑区域的边缘。如果这个边缘被超过,就会产生一个旋转的力矩,其方向与下落方向一致。
关系与条件
实验中的刚体模型满足 tanθc=(b/2−offset)/hcg。支撑越宽、重心越低,抵抗倾覆的裕度越大。
这是一种评估,旨在确定材料是否半刚性,以及是否满足特定的接触条件。如果存在滑移、冲击、变形,或内部质量的移动,实际行为将会不同。
观察实验中需要注意的事物
倾斜开始,当垂直质心投影离开支撑时。
一个刚性的块不会滑动。 倾倒后旋转是一种有代表性的插值,而不是冲击分析。 请勿倾倒重实物。
关键关系与符号
tan θc = (b/2 − offset)/hcg
| 符号 | 含义 | 单位 |
|---|---|---|
| b | 支撑宽度 | m |
| hcg | 重心高度 | m |
| offset | 水平偏移,相对于中心 | m |
工作实例
什么决定了倾斜?
重力线与支撑区域 · 倾倒开始时,垂直质心投影离开支撑。
常见误解
- 不能仅凭重心较高,就忽略支撑宽度和位置来判断稳定性。
