painopistettä

Painopiste on se piste, jossa kokonaispaino voidaan ajatella kohdistuvan. Se vastaa massan painotettua keskipistettä ja gravitaatiovuorovaikutuksen voidaan ajatella vaikuttavan suoraan siihen pisteeseen. Painopisteen sijainti riippuu kappaleen muodosta, massan jakautumisesta ja asennosta; homogeenisessä, kiinteässä kappaleessa painopiste sijaitsee jaksottaen massan mukaan.

Painopisteen laskeminen voidaan tehdä sekä jatkuvasta massajakaumasta että erillisistä massapisteistä. Jatkuvassa massajakaumassa piste määritellään r_p = (1/M) ∫ r dm, jossa M on kokonaismassa ja r dm on massan paikallinen yhteisro. Erillisten massojen tapauksessa painopiste on koordinaattien massakeskipiste: x_p = (1/M) sum m_i x_i, vastaavasti y_p ja z_p. Käytännössä painopiste voidaan arvioida mittaamalla tasapainoa tai käyttämällä voima- ja momenttitietoja.

Ihmisellä ja biologisissa järjestelmissä painopiste liikkuu asennon mukaan. Ihmisen painopiste sijaitsee kehon suuremman massan yhdistetyn vaikutuksen seurauksena yleensä kehon keskiviivan läheisyydessä, ja se siirtyy asennon, liikkeen ja käsien asennon mukaan. Painopisteen tarkka sijainti vaihtelee yksilöllisesti, mutta se on tärkeä tekijä tasapainon ja vakauden kannalta.

Käytännön merkitys on laaja: se vaikuttaa ruumiin ja niveliin kohdistuvaan voimaan, ja säätelee tasapainoa, ryhtiä sekä liikkeen vakaata hallintaa. Painopiste on keskeinen käsite sekä suunnittelussa (huonekalu, ajoneuvot, työvälineet) että biomekaniikassa, ergonomiassa ja urheilussa. Yleensä painopiste ja massakeskipiste ovat lähellä toisiaan, erityisesti homogeenisessa gravitaatiokentässä.