Wo liegt der Schwerpunkt des menschlichen Körpers?

Im täglichen Leben, insbesondere beim Fahren von Zweirädern wie Fahrrädern und Motorrädern, ist es am wichtigsten, den richtigen Schwerpunkt zu finden und eine ausgeglichene Haltung beizubehalten, um Stürze während der Fahrt zu vermeiden. Tatsächlich hängt der Gleichgewichtssinn des Körpers mit der Position des Schwerpunkts zusammen. Dicke Menschen haben einen niedrigeren Schwerpunkt, während dünne Menschen einen höheren Schwerpunkt haben. Schauen wir uns an, wo der Schwerpunkt des menschlichen Körpers liegt.

I. Definition

Der Punkt, an dem die resultierende Schwerkraft auf alle Teile eines Objekts wirkt. Jeder noch so kleine Teil eines Objekts wird von der Schwerkraft der Erde beeinflusst, und diese Gravitationskräfte können näherungsweise als ein System sich kreuzender Kräfte im Erdmittelpunkt betrachtet werden. Da die Größe eines Objekts viel kleiner ist als der Radius der Erde, kann die auf ein allgemeines Objekt wirkende Gravitationskraft näherungsweise als paralleles Kräftesystem betrachtet werden, und das Gesamtgewicht des Objekts ist die resultierende Kraft dieser Gravitationskräfte. Bleiben Volumen und Form eines Gegenstandes unverändert, dann verläuft die Schwerkraft, die auf ihn einwirkt, unabhängig von der Ausrichtung des Gegenstandes im Verhältnis zum Boden immer durch einen festen Punkt im Koordinatensystem, nämlich den Schwerpunkt. Der Schwerpunkt muss nicht zwangsläufig auf einem Gegenstand liegen. So liegt beispielsweise der Schwerpunkt eines Rings nicht auf dem Ring selbst, sondern auf seinem Symmetriezentrum.

2. Standortbestimmung

Die Position des Schwerpunkts eines Objekts. Bei einem Objekt mit gleichmäßig verteilter Masse (gleichförmiges Objekt) hängt die Position des Schwerpunkts nur von der Form des Objekts ab. Bei Objekten mit regelmäßiger Form liegt der Schwerpunkt im geometrischen Mittelpunkt. Beispielsweise liegt der Schwerpunkt eines gleichmäßigen dünnen geraden Stabs in der Mitte des Stabs, der Schwerpunkt einer gleichmäßigen Kugel in der Mitte der Kugel und der Schwerpunkt eines gleichmäßigen Zylinders in der Mitte der Achse. Der Schwerpunkt eines unregelmäßigen Objekts kann mit der Aufhängemethode bestimmt werden. Der Schwerpunkt eines Objekts liegt nicht unbedingt auf dem Objekt.

Bei Objekten mit ungleichmäßiger Massenverteilung hängt die Position des Schwerpunkts nicht nur von der Form des Objekts ab, sondern auch von der Massenverteilung innerhalb des Objekts. Der Schwerpunkt eines LKWs ändert sich mit der Menge der geladenen Ladung und der Ladeposition, und der Schwerpunkt eines Krans ändert sich mit dem Gewicht und der Höhe des angehobenen Objekts. Wenn eine gerade Linie oder ein Abschnitt, der durch den Schwerpunkt verläuft, ein Objekt oder eine Figur in zwei Teile teilt, sind die Volumina oder Flächen der beiden Teile nicht unbedingt gleich.