เครื่องคำนวณจุดศูนย์ถ่วง (รูปประกอบและรูปหลายเหลี่ยม)

กรอกค่าของคุณ คำตอบและวิธีทำฉบับเต็มจะอัปเดตขณะที่คุณพิมพ์

ผลลัพธ์

พื้นที่ A4737
x̄61.9
ȳ35.08
Ix (รอบจุดศูนย์ถ่วง)5251529
Iy (รอบจุดศูนย์ถ่วง)3131049
ส่วนAxyA·xA·y
สี่เหลี่ยมผืนผ้า 120 × 202400601014400024000
สี่เหลี่ยมผืนผ้า 20 × 10020006070120000140000
สามเหลี่ยม45080303600013500
รู: วงกลม r = 6−113.160100−6786−11310

ใช้หน่วยความยาวเดียวกันสำหรับทุกค่า พื้นที่มีหน่วยเป็นหน่วยนั้นยกกำลังสอง

หาจุดศูนย์ถ่วงของพื้นที่ประกอบ อธิบายเป็นสี่เหลี่ยมผืนผ้า สามเหลี่ยม วงกลม และครึ่งวงกลม โดยลบรูออก หรือป้อนจุดมุมของรูปหลายเหลี่ยม เครื่องคำนวณให้พื้นที่รวม พิกัดจุดศูนย์ถ่วง x̄ และ ȳ และโมเมนต์ความเฉื่อยของพื้นที่รอบแกนผ่านจุดศูนย์ถ่วง พร้อมตารางของทุกส่วน

เฉลยทีละขั้นตอน

พื้นที่และจุดศูนย์ถ่วงของแต่ละส่วน

สี่เหลี่ยมผืนผ้า 120 × 20: A = 2400, x = 60, y = 10
สี่เหลี่ยมผืนผ้า 20 × 100: A = 2000, x = 60, y = 70
สามเหลี่ยม: A = 450, x = 80, y = 30
รู: วงกลม r = 6: A = −113.1, x = 60, y = 100
รูนับเป็นพื้นที่ติดลบ จุดศูนย์ถ่วงของสามเหลี่ยมคือค่าเฉลี่ยของจุดมุม ส่วนของครึ่งวงกลมอยู่ห่างจากด้านตรง 4r/(3π)

จุดศูนย์ถ่วงของรูปทั้งหมด

A = ΣA = 4737
x̄ = ΣA·x/ΣA = 293214/4737 = 61.9
ȳ = ΣA·y/ΣA = 166190/4737 = 35.08

โมเมนต์ความเฉื่อยรอบจุดศูนย์ถ่วง (ทฤษฎีบทแกนขนาน)

Ix = Σ(I0 + A·(y − ȳ)²) = 5251529
Iy = Σ(I0 + A·(x − x̄)²) = 3131049

สูตรสำคัญ

เซนทรอยด์
ȳ = ΣAiyi/ΣAi
สี่เหลี่ยมผืนผ้า
I = bh³/12
ทฤษฎีบทแกนขนาน
I = Ic + A·d²
หน้าตัดประกอบ
I = Σ(Ic,i + Aidi²)

วิธีหาจุดศูนย์ถ่วงของรูปประกอบ

  1. แบ่งรูปเป็นส่วนง่าย ๆ ที่ทราบพื้นที่และจุดศูนย์ถ่วง และถือว่ารูเป็นพื้นที่ติดลบ
  2. สี่เหลี่ยมผืนผ้า: จุดศูนย์ถ่วงอยู่ตรงกลาง สามเหลี่ยม: ค่าเฉลี่ยของจุดมุมทั้งสาม ครึ่งวงกลม: 4r/(3π) จากด้านตรง
  3. คูณพื้นที่แต่ละส่วนด้วยพิกัดจุดศูนย์ถ่วงของส่วนนั้น แล้วรวมกัน: ΣA·x และ ΣA·y
  4. หารด้วยพื้นที่รวม: x̄ = ΣA·x/ΣA และ ȳ = ΣA·y/ΣA
  5. สำหรับรูปหลายเหลี่ยม ใช้สูตรเชือกผูกรองเท้าโดยเรียงจุดมุมตามลำดับ

คำถามและคำตอบ

ป้อนส่วนต่าง ๆ อย่างไร

หนึ่งส่วนต่อหนึ่งรายการ คั่นด้วยเซมิโคลอน: rect x y กว้าง สูง (โดย x, y คือมุมล่างซ้าย) tri x1 y1 x2 y2 x3 y3, circle xc yc r, semicircle xc yc r (ด้านตรงอยู่ล่าง บนเส้น y = yc) ใส่ hole หน้าส่วนใดก็ได้เพื่อลบส่วนนั้นออก

จุดศูนย์ถ่วงอยู่นอกรูปได้หรือไม่

ได้ สำหรับรูปตัว L วงแหวน หรือรูปตัว C จุดศูนย์ถ่วงมักอยู่ในที่ว่าง

จุดของรูปหลายเหลี่ยมต้องเรียงตามทิศทางใดทิศทางหนึ่งหรือไม่

ไม่ ตามเข็มนาฬิกาหรือทวนเข็มนาฬิกาก็ได้ แต่ต้องเรียงไปตามเส้นขอบตามลำดับ และขอบต้องไม่ตัดกัน

ทำไมรูจึงนับเป็นพื้นที่ติดลบ

รูปที่มีรูคือรูปเต็มลบด้วยรู ทั้งพื้นที่และโมเมนต์อันดับหนึ่งของพื้นที่จึงเท่ากับค่าของรูปเต็มลบด้วยค่าของรู

ลองทำเอง

ฝึกเซนทรอยด์และโมเมนต์ความเฉื่อยของพื้นที่

เครื่องคำนวณให้คำตอบ แต่ในการสอบคุณต้องมีวิธีทำ จึงควรฝึกกับโจทย์ใหม่ คำใบ้ และเฉลยละเอียด

</> ฝัง

ฟรีสำหรับครูและโรงเรียน: วางโค้ดนี้ในหน้ารายวิชา LMS หรือเว็บไซต์ของคุณ นักศึกษาใช้เครื่องคำนวณและวิธีทำทีละขั้นได้โดยไม่ต้องมีบัญชี

เครื่องคำนวณอื่น ๆ