Máy tính trọng tâm (hình ghép và đa giác)

Nhập số liệu của bạn. Đáp án và lời giải chi tiết cập nhật khi bạn gõ.

Kết quả

Diện tích A4737
x̄61,9
ȳ35,08
Ix (đối với trọng tâm)5251529
Iy (đối với trọng tâm)3131049
PhầnAxyA·xA·y
hình chữ nhật 120 × 202400601014400024000
hình chữ nhật 20 × 10020006070120000140000
tam giác45080303600013500
lỗ: hình tròn r = 6−113,160100−6786−11310

Hãy dùng cùng một đơn vị độ dài cho mọi giá trị; diện tích tính theo đơn vị đó bình phương.

Tìm trọng tâm của một diện tích ghép. Mô tả nó bằng các hình chữ nhật, tam giác, hình tròn và nửa hình tròn, trừ đi các lỗ, hoặc nhập các đỉnh của một đa giác. Máy tính cho tổng diện tích, tọa độ trọng tâm x̄ và ȳ và các mômen quán tính của tiết diện đối với các trục qua trọng tâm, kèm bảng của từng phần.

Lời giải từng bước

Diện tích và trọng tâm của từng phần

hình chữ nhật 120 × 20: A = 2400, x = 60, y = 10
hình chữ nhật 20 × 100: A = 2000, x = 60, y = 70
tam giác: A = 450, x = 80, y = 30
lỗ: hình tròn r = 6: A = −113,1, x = 60, y = 100
Các lỗ được tính là diện tích âm. Trọng tâm của tam giác là trung bình cộng các đỉnh; trọng tâm của nửa hình tròn nằm cách cạnh phẳng 4r/(3π).

Trọng tâm của toàn bộ hình

A = ΣA = 4737
x̄ = ΣA·x/ΣA = 293214/4737 = 61,9
ȳ = ΣA·y/ΣA = 166190/4737 = 35,08

Mômen quán tính đối với trọng tâm (định lý trục song song)

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

Công thức chính

Trọng tâm
ȳ = ΣAiyi/ΣAi
Hình chữ nhật
I = bh³/12
Định lý trục song song
I = Ic + A·d²
Mặt cắt ghép
I = Σ(Ic,i + Aidi²)

Cách tìm trọng tâm của hình ghép

  1. Chia hình thành các phần đơn giản mà bạn biết diện tích và trọng tâm, và coi các lỗ là diện tích âm.
  2. Hình chữ nhật: trọng tâm ở giữa. Tam giác: trung bình cộng ba đỉnh. Nửa hình tròn: 4r/(3π) tính từ cạnh phẳng.
  3. Nhân mỗi diện tích với tọa độ trọng tâm của nó rồi cộng lại: ΣA·x và ΣA·y.
  4. Chia cho tổng diện tích: x̄ = ΣA·x/ΣA và ȳ = ΣA·y/ΣA.
  5. Với đa giác, dùng công thức dây giày với các đỉnh theo thứ tự.

Câu hỏi thường gặp

Tôi nhập các phần như thế nào?

Mỗi phần một mục, cách nhau bằng dấu chấm phẩy: rect x y rộng cao (với x, y là đỉnh dưới bên trái), tri x1 y1 x2 y2 x3 y3, circle xc yc r, semicircle xc yc r (cạnh phẳng hướng xuống, nằm trên đường y = yc). Đặt hole phía trước một phần để trừ nó đi.

Trọng tâm có thể nằm ngoài hình không?

Có. Với hình chữ L, hình vành khuyên hoặc hình chữ C, trọng tâm thường nằm trong khoảng trống.

Các đỉnh đa giác có phải đi theo một hướng cụ thể không?

Không, cả chiều kim đồng hồ và ngược chiều kim đồng hồ đều được. Chúng phải đi vòng quanh đường biên theo thứ tự, và các cạnh không được cắt nhau.

Tại sao lỗ được tính là diện tích âm?

Hình có lỗ là hình đầy đủ trừ đi lỗ, nên cả diện tích lẫn mômen tĩnh của nó đều bằng giá trị của hình đầy đủ trừ đi giá trị của lỗ.

Tự luyện tập

Luyện tập Trọng tâm và mômen quán tính mặt cắt

Máy tính chỉ cho đáp án. Trong kỳ thi bạn cần phương pháp: hãy luyện nó với bài tập mới, gợi ý và lời giải chi tiết.

</> Nhúng

Miễn phí cho giáo viên và trường học: dán mã này vào trang khóa học, LMS hoặc website của bạn. Sinh viên có thể dùng máy tính và lời giải từng bước mà không cần tài khoản.

Thêm máy tính