گرانيگاه جسم نقطه‌اي است که وزن کل جسم به آن نقطه وارد مي‌شود.
ديد کلي
زمين هر ذره از جسم را بسوي خود مي‌کشد، به عبارت ديگر هر ذره از جسم داراي وزن است و يک جسم طوري رفتار مي‌کند که گويي وزن کل آن به يک نقطه وارد مي‌شود که همان گرانيگاه است. گرانيگاه همواره در يک نقطه معين نسبت به جسم باقي مي‌ماند، با اينکه ممکن است ارتفاع آن از زمين تغيير کند و بردار نيروي وزن جسم هميشه از آن نقطه مي‌گذرد. گرانيگاه جسمي که شکل منظم دارد، ماده تشکيل دهنده جسم منتظمي که چگالي يکنواخت دارد بطور يکنواخت در آن پخش شده است و گرانيگاه در مرکز هندسي جسم قرار دارد. اما گرانيگاه يک جسم الزاما در داخل آن نيست. در زير چند مورد در اين خصوص آورده شده است:
* گرانيگاه يک خط کش يک متري با ضخامت يکنواخت در 50 سانتيمتري آن يعني در وسط خط کش قرار دارد.
* يک صفحه مقواي مستطيلي يا تخته سه لايه با ضخامت کم و يکنواخت ، محل تقاطع قطرهاي مستطيل محل گرانيگاه است.
* در يک قرص نازک با ضخامت يکنواخت گرانيگاه در مرکز قرص واقع است.
* گرانيگاه سطح يک مثلث که جرم روي آن بطور مشابه توزيع شده روي محل تلاقي ميانه‌ها است.
* گرانيگاه سه ميله متشابه که تشکيل يک مثلث مي‌دهند در محل تقاطع نيمسازهاي مثلثي است که از اتصال اوساط ميله‌ها بدست مي‌آيد.
* گرانيگاه يک جسم به شکل قوسي مشابه به زاويه مرکزي ? روي شعاع نيمساز قوس و به فاصله (R Sin(?/2)/(?/2 از مرکز قوس مي‌باشد (R شعاع قوس است).
* گرانيگاه يک جسم متشابه شکل هرم روي خطي است که از رأس به گرانيگاه سطح قاعده وصل شود و سه چهارم (4/3) طول اين خط از رأس فاصله دارد.
در کل گرانيگاه يک جسم متشابه که داراي مرکز يا محور تقارن باشد روي مرکز يا محور يا صفحه تقارن است.
نحوه مشخص کردن محل گرانيگاه
به عنوان مثال يک صفحه مقوايي مثلث شکل را در نظر بگيريد، اين صفحه را در طول يکي از خطوط سنگين روي لبه تيز يک چاقو تکيه بدهيد، به حالت توازن در خواهد آمد. گشتاور نيروهاي سنگين متمايل به چپ توسط گشتاورهاي نيروي سنگين متمايل به راست خنثي مي‌شوند و اين امر از تقسيم کردن سطح مثلث به تعدادي نوار کنار هم بوضوح ملاحظه مي‌شود. هر نوار بر خط وسط تکيه مي‌کند و لذا به حالت تعادل در مي‌آيد. اگر مثلث را در گرانيگاه بر نوک يک سوزن تکيه بدهيد اين مثلث حالت تعادل به خود مي‌گيرد، زيرا که گرانيگاه همان نقطه تقاطع خط سنگيني است. پس هر جسمي داراي يک گرانيگاه است که غالبا مرکز جرمي ناميده مي‌شود.
اينک مي‌خواهيم محل اين مرکز را مشخص کنيم. بدين منظور ، جسم را در يک دستگاه مختصات قرار مي‌دهيم و آنرا بر لبه تيزي که موازي با محور y باشد طوري تکيه مي‌دهيم که توازن پيدا کند، در اين صورت گشتاورهاي نيروهاي سنگين متمايل به چپ و راست يکديگر را خنثي مي‌کنند. پس گرانيگاه بايد بر صفحه قائمي قرار گرفته باشد که از لبه تيز عبور مي‌کند.
روش تجربي براي تعيين گرانيگاه
جسم را به رشته‌اي آويزان کنيد و آن قدر منتظر بمانيد تا جسم به حالت تعادل در آيد، در اين صورت گرانيگاه جسم در امتداد خط شاقولي و در محلي زير نقطه آويزش بايد واقع شده باشد. اينک اين خط راست را در جسم نشانه گذاري کنيد و همين آزمايش را با يک نقطه آويز ديگر جسم تکرار کنيد، بدين نحو يک خط راست جديد که خط راست قبلي را قطع مي‌کند بدست مي‌آيد، نقطه تقاطع گرانيگاه جسم است. آنچنان که در مورد يک حلقه يا يک کره تهي ديده مي‌شود، اين گرانيگاه همچنين مي‌تواند بيرون از جسم قرار گيرد.
منبع: http://atwis.com/خ