Perkataan pusat dan graviti berasal dari kata Latin (atau bahasa Yunani) "centrum" dan "gravitatio". Pusat (centroid) mewakili pusat jisim yang berada di bahagian silang diagonal badan, dan graviti - berat, daya yang menarik antara zarah di alam semesta di mana badan angkasa bergerak.
Pusat jisim yang, di samping pusat graviti, dipanggil barycentre (nama berasal dari bahasa Yunani bario, yang bermaksud berat) adalah titik objek atau sistem mata bahan (dalam ℝ, ℝ2 atau ℝ3) di mana jisim keseluruhan objek tertumpu. Konsep ini membolehkan keseluruhan objek dilihat sebagai satu titik material yang jisimnya sama dengan jumlah jisim badan itu. Pusat jisim wujud bagi mana-mana sistem mata bahan, tanpa mengira sama ada daya bertindak pada sistem atau tidak. Pusat jisim adalah titik di mana daya graviti bertindak ke atas badan. Pusat jisim juga boleh terletak di luar batas jisim badan, yang bergantung kepada bentuknya. Pusat graviti segitiga adalah di bahagian silang sudut biseks dan pusat graviti kiub di bahagian silang diagonalnya. Sekiranya badan geometri tidak teratur, pusat graviti terletak di persimpangan garis graviti. Inilah titik yang berada pada jarak purata dari semua zarah sistem atau zarah badan individu, di mana jumlah kekuatan luaran bertindak pada sistem zarah atau badan. Jika sistem zarah atau badan bergerak di bawah pengaruh daya luaran, titik di mana pusat graviti terletak bergerak seolah-olah ia mengandungi semua jisim sistem atau badan. Jika badan tidak mempunyai ketumpatan seragam, pusat jisim (graviti) tidak perlu berada di pusat geometri badan. Kedudukan pusat graviti bagi sistem zarah dalam sistem koordinat Cartesian ditentukan oleh vektor radius rS = Σmiri / Σmi, di mana mi adalah massa zarah, dan ri adalah vektor radius zarah. Kedudukan pusat jisim badan tegar dalam sistem koordinat Cartesian ditentukan oleh vektor jejari rS = (∫rρdV) / M, di mana r ialah vektor satuan, ρ adalah kepadatan badan, volum V, dan M adalah jisim badan.
Pusat geometri disebut sebagai centroid. Ringkasnya, centroid sepadan dengan pusat graviti sekiranya badan itu homogen (dengan ketumpatan malar). Dalam fizik, centroid suatu badan ditakrifkan sebagai titik fokus koleksi vektor 'dari pecutan graviti semua mata bahan objek yang sama. Jika badan bersifat homogen, titik ini terletak di persimpangan garis graviti, dan dalam badan geometri yang betul ia ditentukan secara geometri. Archimedes adalah yang pertama untuk menerangkan proses yang mana centroid objek dapat dijumpai. Beliau mencadangkan memotong kadbod dengan bentuk objek dan menusuk beberapa lubang di dalamnya. Kemudian kuku di dinding pada salah satu lubang dan biarkan ia digantung dengan bebas. Gantung plumb pada kuku yang sama. Lukis dengan pensil arah yang ditentukan oleh arah hujung plumbum. Arah ini dipanggil pusat graviti objek. Gantungkan badan pada lubang lain dan ulangi prosedur.
Pusat graviti adalah titik di mana jumlah berat badan bertindak sementara centroid adalah pusat geometri objek. Pusat graviti atau pusat jisim adalah titik di mana seluruh jisim badan tertumpu. Di sinilah daya graviti (berat) badan bertindak untuk apa-apa orientasi badan. Centroid adalah pusat graviti untuk objek kepadatan seragam.
Mengira pusat graviti bukan prosedur mudah kerana jisim (dan berat) tidak boleh diedarkan seragam ke seluruh objek. Pusat graviti boleh dikira dari cg * W = S x dw di mana x adalah jarak dari garis rujukan, dw adalah kenaikan berat badan, dan W ialah berat keseluruhan objek. Centroid boleh didapati dengan kaedah seperti kaedah garisan plumbum yang dibincangkan di atas.
Pusat Graviti | Centroid |
Pusat jisim objek geometri dengan ketumpatan apa pun | Pusat jisim objek geometri ketumpatan seragam |
Titik di mana berat tubuh atau sistem boleh dipertimbangkan untuk bertindak | Pusat geometri |
Ditandakan oleh g | Ditandakan oleh c |