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重心とは

重心とは重力が働く点(作用点)のことです。

 

ボールの重心はボールの中心にあります。
定規の重心は定規の中心にあります。

 

重心の位置に糸をくくりつけて吊るすとバランスがとれます。
この位置が重です。

 

 

対称形状であれば、重心は一目瞭然です。

 

しかし、次の形状の場合、一見して重心の位置はわかりません。

 

 

この形状の任意の位置に糸を取り付けて吊るすとバランスがとれた位置で静止します。
次に別の位置に糸を取り付けて吊るすと同様にバランスがとれた位置で静止します。

 

つまり、上記で判明した2つの作用線の交点に重心があるということになります。

 

 

 

重心の位置は製品の性能に影響をおよぼします。

 

例えばバットの設計では、バットの先端に近い位置に重心をおくと、遠心力で遠くへ飛ばしやすくなります。一方、バットの中心に重心をおくと、バランスがとれて打率を上げやすくなります。つまり、重心によって発生する力やコントロール性能が変わってくるということです。

 

 

また、自動車の設計では、重心の位置によって前後のタイヤにかかる荷重が変わってきます。タイヤにかかる荷重を考慮して、サスペンションの設計が必要となります。

 

重心の位置は振動にも影響をおよぼします。重心の位置が高いと、低い周波数(一往復にかかる時間が長い)で振れやすくなります。

 

以上のように、設計では度々重心を求める必要性がでてきます。

 

重心の求め方は図式や数式で求めることができますが、最近ではCADを使えば容易に求めることができるようになっています。

 

 

CADの機能を活用すれば、部品の重心の座標位置を簡単に求めることができます。

 

 

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