Riječi centar i gravitacija potječu od latinskih (ili grčkih) riječi "centrum" i "gravitatio". Središte (centroid) predstavlja središte mase koje je u presjeku dijagonala tijela, a gravitacija - težina, privlačna sila između čestica u svemiru ispod koje se kreću nebeska tijela.
Središte mase koje se pored težišta naziva i baricentrom (naziv potječe od grčke riječi bario, što znači teška) je točka predmeta ili sustava materijalnih točaka (u ℝ, ℝ2 ili ℝ3) u kojima se nalazi cijela masa koncentriranog predmeta. Ovaj koncept omogućuje da se cijeli predmet promatra kao jedna materijalna točka čija je masa jednaka ukupnoj masi tog tijela. Središte mase postoji za bilo koji sustav materijalnih točaka, neovisno o tome djeluje li sila na sustav ili ne. Središte mase je točka u kojoj gravitacijska sila djeluje na tijelo. Središte mase također se može nalaziti izvan granica mase tijela, što ovisi o njegovom obliku. Težište trokuta nalazi se u presjeku kutnih biseksa i težištu kocke u presjeku njegovih dijagonala. U slučaju nepravilnih geometrijskih tijela, težište se nalazi u sjecištu gravitacijskih linija. To je točka koja se nalazi na prosječnoj udaljenosti od svih čestica sustava ili pojedinih čestica tijela, gdje ukupna vanjska sila djeluje na sustav čestica ili tijelo. Ako se čestica ili sustav tijela kreću pod utjecajem vanjske sile, točka u kojoj se nalazi težište kreće se kao da sadrži svu masu sustava ili tijela. Ako tijelo nije jednolike gustoće, središte mase (gravitacija) ne mora biti u geometrijskom središtu tijela. Položaj težišta sustava čestica u kartezijanskom koordinatnom sustavu određen je polumjerom radijusa rS = Σmiri / Σmi, gdje su mi mase čestica, a ri su radijusni vektori čestica. Položaj mase mase krutog tijela u kartezijanskom koordinatnom sustavu određen je polumjerom radijusa rS = (∫rρdV) / M, gdje je r jedinični vektor, ρ je gustoća tijela, V volumen i M je masa tijela.
Geometrijsko središte koje se naziva centroid. Jednostavno rečeno, centroid odgovara težištu u slučaju kada je tijelo homogeno (s konstantnom gustoćom). U fizici je središnji dio tijela definiran kao fokusna točka vektorske zbirke gravitacijskog ubrzanja svih materijalnih točaka istog objekta. Ako je tijelo homogeno, ta se točka nalazi u sjecištu gravitacijskih linija, a u pravim se geometrijskim tijelima određuje geometrijski. Archimedes je bio prvi koji je opisao postupak pomoću kojeg se može naći centroid predmeta. Predložio je izrezati karton u obliku predmeta i probušiti nekoliko rupa u njemu. Zatim ga zalijepite na zid na jednoj od rupa i pustite da slobodno visi. Objesite šljivac na isti nokat. Olovkom nacrtajte smjer određen smjerom kraja šljokice. Taj se pravac naziva težište predmeta. Objesite tijelo na druge rupe i ponovite postupak.
Težište je točka u kojoj ukupna težina tijela djeluje, dok je centroid geometrijsko središte predmeta. Težište ili središte mase je točka u kojoj je koncentrirana cijela masa tijela. Ovdje djeluje gravitacijska sila (težina) tijela za bilo koju orijentaciju tijela. Centroid je težište za objekte jednolike gustoće.
Izračunavanje težišta nije jednostavan postupak, jer se masa (i težina) ne mogu ravnomjerno rasporediti po objektu. Težište se može izračunati iz cg * W = S x dw, gdje je x udaljenost od referentne crte, dw je priraštaj mase, a W ukupna težina predmeta. Centroid se može naći metodama poput gornje metode koja se raspravljala gore.
Središte gravitacije | centroid |
Središte mase geometrijskog objekta s bilo kojom gustoćom | Središte mase geometrijskog objekta jednolike gustoće |
Točka u kojoj se može smatrati da masa tijela ili sustava djeluje | Geometrijsko središte |
Označeno g | Označeno c |