واژه‌نامه · فیزیک
مرکز جرم center of mass
مرکز جرم نقطهای است که مکان آن از میانگین‌گیری مکان اجزای یک جسم یا سامانه با وزن‌دهی بر پایهٔ جرم هر جزء به دست میآید.
مرکز جرم را می‌توان نقطهٔ میانگین توزیع جرم دانست؛ بخش سنگینتر سهم بیشتری در تعیین جای آن دارد. فرض کنید دو جرم نقطه‌ایِ ۱ و ۳ کیلوگرمی روی خطی با فاصلهٔ ۴ متر از هم باشند و جسم دیگری در سامانه نباشد. مرکز جرم روی خط میان آن‌ها، در فاصلهٔ ۳ متر از جرم سبک‌تر و ۱ متر از جرم سنگینتر قرار میگیرد؛ وسط هندسیِ فاصله لزوماً پاسخ درست نیست.
این مفهوم برای توصیف حرکت کلی سامانه سودمند است: در مکانیک کلاسیک، نیروی خارجیِ خالص تعیین می‌کند مرکز جرم چگونه شتاب بگیرد. مرکز جرم الزاماً داخل ماده نیست؛ برای حلقهٔ یکنواخت در مرکز فضای خالی حلقه قرار دارد. در نجوم نیز دو جرم پیرامون مرکز جرم مشترک گردش می‌کنند. مرکز جرم را نباید همیشه با مرکز گرانش یکی گرفت؛ این دو در میدان گرانشی یکنواخت بر هم منطبق‌اند، اما در میدان ناهمگن ممکن است تفاوت داشته باشند.
پرسش‌های رایج
آیا مرکز جرم همیشه وسط جسم است؟
مرکز جرم فقط در توزیعهای مناسبِ متقارن با مرکز هندسی یکی میشود. در مثال فرضیِ دو جرم نقطهای ۱ و ۳ کیلوگرمی با فاصلهٔ ۴ متر، مرکز جرم ۱ متر از جرم سنگینتر فاصله دارد و در وسط فاصله نیست. برای جسم نامنظم باید مقدار جرم و جای هر بخش را با هم در نظر گرفت.
آیا مرکز جرم میتواند بیرون از ماده قرار بگیرد؟
مرکز جرم میتواند در جایی باشد که هیچ مادهای وجود ندارد. مثلاً مرکز جرم یک حلقهٔ یکنواخت فرضی با شعاع ۱ متر، در مرکز فضای خالی آن قرار میگیرد. این نقطه از میانگین توزیع جرم به دست میآید و وجود ذرهای واقعی در آن لازم نیست؛ برای مجموعهٔ چند جسم جدا نیز همین قاعده برقرار است.
نام‌های دیگر و املا
شکل درست نوشتن در فلک‌بین: مرکز جرم.
- barycenter هم‌معنیکاربرد مرکز جرم سامانه در نجوم؛ مدخل تکراری جدا ساخته نمی‌شود.
