Im aufrechten Zustand ist alles in Ordnung, aber es wird ein Problem, wenn es bergab geht.

Auf ebenem Gelände funktioniert dieser Zentaur einwandfrei. Obwohl der menschliche Teil schwerer ist, ist er dem Pferdeteil kaum voraus und hält den Schwerpunkt irgendwo sicher zwischen den Vorder- und Hinterbeinen, aber da das OP mit dieser Frage zu Treppen verknüpft ist, vermute ich, dass sein wahres Interesse der Schwerpunkt eines Zentauren ist bergab ... hier wird es zum Problem.

Da das OP zeigt, wie der menschliche Teil nach vorne aus dem Nacken herauskommt und den Rücken aufrecht wölbt, ist es auf der Grundlage der menschlichen oder Pferdebiologie unwahrscheinlich, dass es den menschlichen Teil weit nach hinten kippen kann als in dieser aufrechten Position. Wenn es also bergab geht, wird dieser menschliche Teil nicht in der Lage sein, sich anzupassen, um den Schwerpunkt fast so weit nach hinten zu verschieben, wie die Beine, die nach vorne kommen, den Schwerpunkt nach vorne bewegen.

Der wichtigere Faktor ist jedoch, dass der Schwerpunkt beim Neigen des Pferdes mit den Vorderbeinen übereinstimmt. Wenn sich der Schwerpunkt den Vorderbeinen nähert, wird das Gewicht nur auf diese Beine verteilt, was das Gehen bergab sehr anstrengend macht. Wenn die Treppe steil genug ist, kann es sogar dazu führen, dass Ihr Schwerpunkt vor Ihren Vorderbeinen liegt, was dazu führen kann, dass Ihr Zentaur mit Winkeln von mehr als etwa 25-40 Grad bergab stürzt (je nachdem, wie weit er seine Hinterbeine hocken kann). und seine menschlichen Teile wölben).

Warum ist der Schwerpunkt überhaupt so weit vorne?

Weil Sie Ihren Pferdekörper im Vergleich zu Ihrem menschlichen Körper sehr klein gezeichnet haben. Das ist in Ordnung, wenn Sie es so wollen, aber wenn Sie den humanoiden Teil auf die menschlichen Standardmaße extrapolieren würden, würden Sie feststellen, dass, wenn der Körper einem 6 Fuß großen 178-Pfund-Menschen gehörte, der Pferdeteil zu einem 10,5 gehören würde handgroßes 595-Pfund-Pferd . Das ist also weniger ein Größenverhältnis Mensch:Pferd als eher ein Verhältnis Mensch:Esel oder Mensch:Pony. Dies ist üblich in der Art und Weise, wie Menschen Zentauren zeichnen, weil wir den Kopf des Zentauren auf der gleichen Höhe wie den Kopf eines Reiters zeichnen möchten, aber ein Reiter auf dem Pferd sitzt, während der menschliche Teil eines Zentauren das Pferd an seiner unteren Lendengegend fleischt Region; Also skalieren wir die menschlichen Teile, damit es funktioniert.

Die menschlichen Teile, die im Zentauren enthalten sind, machen etwa 67 % der Gesamtmasse eines Menschen aus ; Wir können also ungefähr sagen, dass der menschliche Teil ungefähr 120 Pfund wiegen sollte. Ein Pferdekopf macht normalerweise 10 % seiner Masse aus, also ersetzen wir etwa 60 Pfund Kopf durch etwa 120 Pfund menschliche Teile. Der typische Schwerpunkt eines Pferdes liegt etwa in der Mitte der Brust direkt hinter den Schulterblättern oder etwa 60 % des Weges zwischen Hintern und Manubrium, aber da verdoppeln wir die Masse des "Kopfes" von 10 auf 20 % das Gewicht des Zentauren, müssen wir den COM etwas nach vorne und oben anpassen

Zentauren haben für Pferdestandards einen permanenten Fluch, sie sind von Natur aus permanent sehr schwer auf der Vorhand.

Lassen Sie mich das für Sie beheben.

_{Zentauren haben für Pferdestandards einen permanenten Fluch, sie sind von Natur aus permanent sehr schwer auf der Vorhand}

[Zitat erforderlich]

(Ich konnte den erforderlichen Teil des Zitats nicht größer machen).

Laut dieser Gemeinschaft von Pferdezüchtern macht der Kopf eines Pferdes etwa 10% der Gesamtmasse des Tieres aus.

Und laut dieser Kannibalismus-Referenztabelle machen die Beine und das Becken eines Menschen 29 % bis 35 % ihrer Gesamtmasse aus.

Wählen Sie daher einen normalen 72-kg-Mann und ein 490-kg-Vollblut-Rennpferd ... Die Pferdeseite wird höchstens 49 kg Kopf verlieren und 51 kg Mensch zunehmen, aber höchstwahrscheinlich etwas weniger.

Eine zusätzliche Belastung von 2 kg (ungefähr vier Pfund) auf den Pferdeteilen, wo früher der Kopf war, ist wie ein zusätzliches 0,4% zusätzliches „Kopf“-Gewicht. Das ist nichts. Sowohl Menschen als auch Pferde erhalten eine größere zusätzliche Belastung als beim Tragen einiger Arten von Helmen.

Was den Massenschwerpunkt eines Zentauren anbelangt, so liegt er nur geringfügig weiter hinten als der natürliche Massenschwerpunkt des entsprechenden Pferdes. Die Verdrängung durch einen menschlichen Reiter ist viel größer und Pferde kommen damit gut zurecht.

Schwer auf der Vorhand zu sein, spielt keine große Rolle. Es ist immer noch weniger schwer als die Vorhand einer Giraffe.

Wenn ein Zentaur seinen Vorderteil wie in Ihrer Abbildung gezeigt aufrichtet, verschiebt sich sein Schwerpunkt im Vergleich zu dem eines Pferdes ein wenig nach hinten und oben. Er ist möglicherweise stabiler als ein Pferd, da das Gewicht des vorderen Teils direkt auf den Vorderbeinen lastet, während Hals und Gesicht eines Pferdes nach vorne geneigt sind.

Es ist das gleiche wie bei einem Pferd.

Obwohl ein menschlicher Torso schwerer sein kann als ein Pferdekopf, ist er nicht so weit vom Massenmittelpunkt entfernt. Um seinen Effekt zu berechnen, können Sie die Formel für den Massenmittelpunkt verwenden, die gleich Masse x Abstand ist.

Ein Pferdekopf ist leichter und weiter vom Massenmittelpunkt entfernt, während ein menschlicher Torso schwerer und näher am Massenmittelpunkt ist. Es gleicht sich alles aus, da der Schwerpunkt ungefähr gleich ist. Das macht einen gewissen logischen Sinn, denn ein Zentaur muss beim Laufen so beweglich bleiben wie ein Pferd.

Es spielt keine große Rolle.

Im Gegensatz zu Nosajimiki denke ich (weiß), dass es kein großes Problem ist. Stellen wir uns vor, der menschliche Oberkörper beugt sich nach vorne, greift nach einer Stange im Boden und hebt dann sein hinteres Ende um 45 Grad an. Dann lässt der menschliche Oberkörper los und lässt die Schwerkraft übernehmen, um zu sehen, ob er nach vorne oder nach hinten fällt.

Diese bildet mit dem Drehpunkt an den Vorderbeinen eine Wippe*. Die Länge des "Arms" des Pferdetorsos ist sogar bei einem Winkel von 45 Grad größer als die des menschlichen Torsos, sodass weniger Gewicht erforderlich ist, um diese Seite dazu zu bringen, sich nach unten zu bewegen. Der Pferdetorsoteil wird zwischen 200 und 700+kg wiegen, der menschliche Torso ohne Beine wird zwischen 60 und 100 kg wiegen. Es gibt einfach keinen Wettbewerb: Der menschliche Torsoteil wird den Pferdeteil nicht aus dem Gleichgewicht bringen, egal was er tut. Sogar das Szenario, in dem es nach vorne greift und etwas ergreift, um die Hinterhand anzuheben, ist eine Fantasie, selbst die stärksten Menschen würden Schwierigkeiten haben, es anzuheben, geschweige denn, es weit genug anzuheben, um nach vorne zu fallen.

Was die Antwort auf die vorliegende Frage betrifft: Eine schnelle Schätzung, wenn wir davon ausgehen, dass die Länge des Pferdes 100 % beträgt und der Schwerpunkt auf halber Strecke bei 50 % liegt, dann würde der menschliche Oberkörper den Schwerpunkt irgendwo zwischen 2,5 % verschieben. bis 25 % in Richtung der Vorderpfoten. Wobei die 25% den schwersten menschlichen Oberkörper und den leichtesten Pferdekörper annehmen.

*Ich bin im Moment nicht gut in der Terminologie

Grüße von Mathematica.se...

Dieser Code füllt Ihr Bild aus,

img=FillingTransform@
    DeleteSmallComponents@
    ColorNegate@
    Binarize[Import@"https://i.stack.imgur.com/7ODly.png", .75]

wie so

Dann können wir den Durchschnitt aller weißen Pixel berechnen:

centroid=Mean@PixelValuePositions[img, 1]

und visualisiere es (in Pixelkoordinaten geht es um$(293,243)$)

HighlightImage[Import@"https://i.stack.imgur.com/7ODly.png", centroid]

Ihre Schätzung war sehr genau :D