Zwaartepunt berekenen voor maximaal vier massa’s

Met deze rekenhulp kunt u het zwaartepunt berekenen zoals in OpenStax University Physics: x = Σ m·x / Σ m en y = Σ m·y / Σ m. Voorbeeld: 2 kg in (0; 0), 1 kg in (3; 0) en 1 kg in (0; 3) hebben hun zwaartepunt in (0,75; 0,75).

Bron: OpenStax University Physics Volume 1, 9.6 Center of Mass: r_CM = (1/M) Σ m_j r_j, components x and y (Eq. 9.30–9.32); Example 9.16 Earth–Moon: 5.97 × 10²⁴ kg, 7.36 × 10²² kg, 3.82 × 10⁸ m (read 10.10.2026). Bijgewerkt: .

0 = niet gebruikt
0 = niet gebruikt
0 = niet gebruikt
0 = niet gebruikt
Mijn toolboxJe invoer wordt alleen in deze browser opgeslagen.

Resultaat

Zwaartepunt
x = 0,75, y = 0,75
Berekening
Puntm(x; y)m · xm · y
Massa 12(0; 0)00
Massa 21(3; 0)30
Massa 31(0; 3)03
Som433
Zwaartepunt(0,75; 0,75)3 ÷ 43 ÷ 4
Berekend met x = Σ m·x / Σ m en y = Σ m·y / Σ m. Elke eenheid werkt, zolang alle massa’s en alle coördinaten dezelfde gebruiken.

Zo wordt het berekend

Het zwaartepunt (massamiddelpunt) is het met de massa’s gewogen gemiddelde van alle posities. OpenStax schrijft het als r = (1/M) Σ m·r; per as geeft dat x = Σ m·x / Σ m en y = Σ m·y / Σ m. Zware massa’s trekken het resultaat naar zich toe; het zwaartepunt kan ook liggen waar geen materiaal is.

Voorbeelden

Massa’s en positiesZwaartepunt
30 kg op x = 0 m, 60 kg op x = 3 m (wip)x = 2 m
2 kg (0; 0), 1 kg (3; 0), 1 kg (0; 3)(0,75; 0,75)
L-profiel: 20 cm² in (1; 5), 16 cm² in (6; 1)(3,22; 3,22)
Aarde 5,97 × 10²⁴ kg op 0, maan 7,36 × 10²² kg op 3,82 × 10⁸ m4,65 × 10⁶ m van het middelpunt van de aarde

De wip: (30 · 0 + 60 · 3) / 90 = 180 / 90 = 2 m; het evenwichtspunt ligt dus 2 m van het lichtere kind. In OpenStax-voorbeeld 9.16 ligt het zwaartepunt van aarde en maan binnen in de aarde. Het boek noemt 4,64 × 10⁶ m; met zijn eigen gegevens nagerekend is het 4,65 × 10⁶ m, dus ongeveer 1720 km onder het oppervlak (6,37 × 10⁶ m − 4,65 × 10⁶ m).

Zwaartepunt van een samengestelde figuur

Bij een vlakke plaat van gelijke dikte en hetzelfde materiaal is de massa evenredig met de oppervlakte. Verdeel de figuur in rechthoeken of driehoeken en vul per deel de oppervlakte als „massa" en het eigen zwaartepunt als positie in. Het L-profiel hierboven bestaat uit een balk 2 × 10 (zwaartepunt (1; 5)) en een balk 8 × 2 (zwaartepunt (6; 1)); beide coördinaten worden 116 / 36 = 3,22, omdat de figuur symmetrisch is ten opzichte van de diagonaal. Het zwaartepunt van één driehoek geeft de rekenhulp zwaartepunt van een driehoek; hoe de massa rond een as verdeeld is, meet u met traagheidsmoment berekenen.

Veelgestelde vragen

Wat is de formule voor het zwaartepunt?

x = Σ m·x / Σ m en y = Σ m·y / Σ m – vermenigvuldig elke massa met haar coördinaat, tel op en deel door de totale massa.

Waar ligt het evenwichtspunt van 30 kg en 60 kg op een wip van 3 m?

Op 2 m van het uiteinde met 30 kg: (60 · 3) / 90 = 2.

Kan ik het zwaartepunt van een samengestelde figuur berekenen?

Ja. Vul de deeloppervlakken in plaats van massa’s in en als positie het zwaartepunt van elk deel. Dit geldt voor platen van gelijke dikte en materiaal.

Waar ligt het zwaartepunt van aarde en maan?

Ongeveer 4,65 × 10⁶ m van het middelpunt van de aarde, dus binnen in de aarde. OpenStax noemt 4,64 × 10⁶ m.

Welke eenheden moet ik gebruiken?

Willekeurige, maar consequent: alle massa’s in kg (of alle oppervlakken in cm²), alle coördinaten in dezelfde lengte-eenheid. Het resultaat heeft die lengte-eenheid.

Kan het zwaartepunt buiten het voorwerp liggen?

Ja. Bij een L-profiel of een ring ligt het waar geen materiaal is – OpenStax benadrukt dat er in het massamiddelpunt geen massa hoeft te zijn.

Bronnen en wettelijke basis

Bijgewerkt op: · Redactioneel beleid

Vergelijkbare tools