Page 19 - eDC20210_基礎工程力學(下)_課本PDF
P. 19

重心、形心及慣性矩 8
                                                                                                             Chapter




                          例題  8-5             已知面為扇形,求其面積之形心


                         如圖 8-9 所示,有一均質之扇形板,其圓心角為 60°,
                         半徑長 πcm,試求其面積之形心位置 x 及 y。

                          解   ∵形心在對稱軸上 ∴ y = 0


                                                                     ×
                              又 x =  2 × rsinθ (θ =  60 °  = 30 ° =  π ) =  2 π sin 30 °  = 2cm
                                     3    θ         2         6    3      π
                                                                          6                      圖 8-9
                              ∴ x = 2 cm y = 0

                          練習  5



                              如圖 8-10 所示,求此均質扇形板面積之形心
                              位置 x 及 y。(半徑長 10πcm)










                                                                                             圖 8-10




                            3   體積的形心

                              1.  球體之形心在球心。

                                                                                                h
                              2.  稜錐體(角錐及圓錐)之形心在其對稱軸線上並在距底邊                                       處, h 為高度。
                                                                                                4


                              3.  一圓柱體之形心為在軸線之中點處。

                                                                            3
                              4.  半球體之形心在其對稱軸上至球心距離 R 處,R 為半徑。
                                                                            8
                                   常見幾何立體圖形,如正角柱體、圓柱體、圓錐體及半球體等形心位置,

                              彙整如表 8-3 所示。組合體積的形心可由力矩原理求得:

                                                          ⋅
                                                                                             ⋅
                                                                                      ⋅
                                                                              ⋅
                                                  ⋅
                                           ⋅
                                       Σ Vx     Vx +   Vx +             Σ Vy      Vy +   Vy +
                                   x =    i  i  =  1  1  2  2       ; y =    i  i  =  1  1  2   2
                                        Σ V i      V + V +                Σ V i      V + V +
                                                                                        1
                                                                                            2
                                                        2
                                                    1
                                                  ⋅
                                       Σ Vz     Vz +   Vz +
                                                         ⋅
                                           ⋅
                                   z =    i  i  =  1  1  2  2      。
                                        Σ V i      V + V +
                                                        2
                                                    1
                                                                                                                       9
          DC20210_CH08.indd   9                                                                                    12/10/2020   9:55:51
   14   15   16   17   18   19