مركز ثقل السيارة

Center of Gravity CG -Center of Mass

 

مركز ثقل جسم:
كل أجسام المواد تتكون من عدد كبير من الجزيئات, كل منها لها كتلتها ومعرضة لقوة جذب الأرض. هذه القوى الناتجة من جذب الأرض للجزيئات تكون قوى موازية لبعضها البعض, وتكون محصلة تلك القوى هي الوزن الكلي للجسم. هذه المحصلة تؤثر خلال نقطة ما, هذه النقطة يطلق عليها مركز ثقل الجسم. في الأشكال التي بها محور تماثل يقع مركز الثقل على خط التماثل, كما في الشكل:

 

ولا يشترط أن يقع مركز الثقل بالجسم نفسه كما في الشكل:

 

 

مركز ثقل جسم هي نقطة إذا ركزنا فيها وزن الجسم الكلي فإن عزم وزن الجسم حول أي محور, يساوي عزوم كل أوزان أجزاء الجسم حول نفس المحور. أو هي النقطة التي عندها عزوم وزن الأجزاء تساوي صفر (حيث أن محصلة الوزن تمر بهذه النقطة وعزم الوزن الكلي عندها يساوي صفر).

 

S w_i r_i = rS w_i

 

 r = S w_i r_i / S w_i

 

حيث:

Sw_i r_i = مجموع عزوم أجزاء الجسم حول محور ما

 

Sw_i = W = مجموع وزن الجسم

r= بعد مركز الثقل عن هذا المحور,

 حيثw_i)  S (r هو عزم وزن الجسم حول هذا المحور.

 

 في حالة وجود قوى قصور ذاتي مؤثرة على الجسم فعندها يطلق على مركز الثقل بمركز الكتلة.

 

 

مركز ثقل السيارة:

هي نقطة تقع في منتصف السيارة تقريبا, كما في الشكل. ويعتمد تحديدها بالضبط على توزيع وزن الأجزاء والأحمال بالسيارة. وهي النقطة التي عندها تقع محصلة أوزان أجزاء ومكونات السيارة. أي أن عزم الأوزان حول هذه النقطة يساوي صفر.

  

* في حالة تعليق السيارة من نقطة مركز الثقل بكبل رأسي, يظل وضع السيارة مستوي بالنسبة للمستوى الأفقي؛ لا يحدث ميل للأمام أو الخلف, أو ميل لأحدى الجانبين.

يختلف وضع مركز ثقل السيارة من سيارة لأخرى حسب تصميم السيارة, وتوزيع الأجزاء وأوزانها. ففي سيارات التي بها محركات أمامية وجر أمامي يقع مركز الثقل (بين المحورين) بالقرب من المحور الأمامي. وسيارات الأنشطة الرياضية SUV يكون مركز الثقل بمستوى أعلى من سيارات الركوب العادية.

 

 *وضع مركز الثقل بالنسبة لأبعاد السيارة يحدد أداء واتزان السيارة:

- نسبة (ارتفاع مركز الثقل إلى المسافة بين المحورين) تحدد مقدار الوزن المنقول من الخلف للأمام عند الفرملة, ومن الأمام إلى الخلف عند التعجيل. أثناء الفرملة يقل الوزن عن العجل الخلفي (نتيجة الوزن المنقول) وتكون العجلات الخلفية معرضة للغلق. عندما يخف الوزن على العجلات القائدة يحدث لها انزلاق. 

- نسبة (ارتفاع مركز الثقل إلى المسافة بين العجلتين) تحدد مدى قابلية السيارات للانقلاب. السيارات ذات مركز الثقل المرتفع (كسيارة الأنشطة الرياضية) تكون أكثر عرضة للانقلاب, وخاصة السيارات ذات المسافة القصيرة بين العجلات (الأثر).

كيفية إيجاد وزن السيارة بدون استخدام ميزان؟
كيفية إيجاد مركز ثقل السيارة؟