Stanovení polohy těžiště hmotnostního sytému

Stanovení polohy těžiště hmotnostního sytému. 

Tato metoda umožňuje experimentální určení polohy těžiště hmotnostního bodu, nebo systému, v souřadnicích x - y, pomocí reakčních sil, naměřených pomocí snímačů sil, podložených v každém rohu podložky.

Využití metody:

  1.  na zjištění těžiště pohybující se osoby,
  2.  na pohybové, balanční aj. testy
  3.  pro zjištění místa dotyku na velkoplošných, na tlak citlivých obrazovkách.

 

 

LINEÁRNÍ METODA

 

Snímače sil se uloží pod každý konec podélné tyče o délce L a změří se jednotlivě síly F1 a F2 na každém konci tyče. Celková síla musí být F = F1 + F2.

Poloha těžiště X0 potom je:

 

X0 = L . F2 / (F1 + F2)

 

pokud je délka tyče normovaná na 1, obdržíme jednotkový poměr:

 

X'0 = F2 / (F1 + F2)

 

 

 

DVOUROZMĚRNÝ MODEL

 

 

 

Snímače sil se uloží pod každý roh podložky o rozměrech Lx a Ly a změří se jednotlivé síly F1F2F3 a F4 v každém rohu podložky. Celková síla, po vytárování podložky, musí být F = F1 + F2 + F3 + F4.

 

Souřadnice těžiště XtYt potom jsou:

 

Xt = Lx. (F2 + F4) / (F1 + F2 + F3 + F4)

Yt = Ly. (F3 + F4) / (F1 + F2 + F3 + F4)

 

Pokud rozměry podložky jsou normované na 1, obdržíjme jednotkový poměr:

 

X't = (F2 + F4) / (F1 + F2 + F3 + F4)

Y't = (F3 + F4) / (F1 + F2 + F3 + F4)

 

 

Přesnost výsledku měření:

Zaokrouhlením výsledku výpočtu na dvě desetinná místa, obdržíme relativní rozlišení (rastr) o:

 

Použitím přesných snímačů sil, společně s kvalitním mechanickým provedením

a pokud bychom využili tři desetinná místa výsledku, docílíme rozlišení: