半円の重心を見つける方法


ベストアンサー

傾斜した半円の重心を見つけるにはどうすればよいですか?

体の重心位置を変えても変化しません。

したがって、半径rの傾斜した半円の図心を見つけるために、便宜上、以下に示す位置に回転させます。

対称性により、図心が半円の底辺に垂直な半径上にあることは明らかです。

無限に考えてください。図に示すように、ベースから距離yにある最も厚いdyの小さな水平ストリップ。

ストリップの長さは2倍です。

このようなすべてのストリップのモーメントベースの周りの半円を半円の面積で割ると、ベースから重心までの距離がわかります。

\ Rightarrow \ qquad \ bar y = \ frac {2} {\ pi r ^ 2} \ int \ limits\_0 ^ r 2xy \、dy。

Pythagorasの定理により、x = \ sqrt {r ^ 2-y ^ 2}が得られます。

\ Rightarrow \ qquad \ bar y = \ frac {2} {\ pi r ^ 2} \ int \ limits\_0 ^ r 2y \ sqrt {r ^ 2-y ^ 2} \、dy =-\ frac {2} {\ pi r ^ 2} \ left [\ frac {2} {3} \ left(r ^ 2-y ^ 2 \ right)^ {3/2} \ right] \_0 ^ r

\ qquad \ qquad =-\ frac {2} {\ pi r ^ 2} \ left [-\ frac {2r ^ 3} {3} \ right] = \ frac {4r} {3 \ pi}。

したがって、半径rの半円の底辺がX軸上にあると考えるとベースの中心を原点として、図心の座標は\ left(0、\ frac {4r} {3 \ pi} \ right)です。

半円の方向に関係なく、図心の相対位置は同じままです。

回答

半円形の図心を見つけるには、半径(r)を知る必要があります。そうすると、図心のx座標とy座標が次のように表示されます。 図心のx座標がゼロですか?これは、座標系が半円の中心に配置されているためです。

アシュトッシュ

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