Viktfördelningen

Viktfördelningen är termen som beskriver hur massan i ett objekt eller en konstruktion är fördelad i rummet. Den påverkar både den statiska stabiliteten och hur objektet reagerar vid rörelse och yttre krafter. En central del av viktfördelningen är tyngdpunkten, eller tyngdpunkten i förhållande till gravitationen, där den sammanlagda gravitationskraften kan approximativt verka.

För en kropp med kontinuerlig massfördelning används ofta koordinaterna för tyngdpunkten G = (1/M) ∫ r dm, där M är totalmassa och r är positionsvektorn i rummet. När man talar om viktfördelning används även termen moment eller belastningstillförsel, eftersom den påverkar hur krafter och reaktioner överförs till stödytor eller grund.

Betydelsen av viktfördelningen varierar mellan olika områden. Inom statik är det avgörande för jämvikt och stabilitet: summan av krafter och summan av moment måste balanseras. I fordon, flygplan och fartyg påverkar viktfördelningen köregenskaper, bromsverkan, stabilitet och lyft-/dragningskrafter. I byggnader och konstruktioner styr den hur vertikala laster fördelas till fundamentet och hur konstruktionen tåler dynamiska belastningar som vind eller jordbävningar. Inom biomekanik och ergonomi är viktfördelningen central för hur kroppen rör sig och hur kraft överförs mellan led och stödytor.

Analys av viktfördelningen kan göras genom statiska beräkningar, belastningstest, eller numeriska metoder som finite element- eller momentberäkningar för att optimera design och funktion.