Niski środek masy zwiększa stabilność nie dlatego, że grawitacja działa wtedy mocniej
Obniżenie środka masy nie zwiększa ciężaru pojazdu ani nie „przykleja” go mocniej do ziemi. Zmienia geometrię momentów sił. Gdy ciało zaczyna przechylać się wokół krawędzi podstawy, położenie środka masy decyduje, jak daleko można je odchylić, zanim linia działania ciężaru wyjdzie poza obszar podparcia. Im niżej znajduje się środek masy przy tej samej szerokości podstawy, tym większe przechylenie jest potrzebne do osiągnięcia punktu krytycznego. Na zakręcie niższy środek masy zmniejsza też ramię bocznego obciążenia odpowiedzialnego za moment przechylający.
Ciężar się nie zmienia
Siła grawitacji na obiekt o tej samej masie w tym samym miejscu pozostaje praktycznie taka sama bez względu na to, czy jego masa jest skoncentrowana wysoko czy nisko. Jeśli więc pojazd po obniżeniu baterii staje się bardziej odporny na wywrócenie, przyczyną nie może być „większa siła w dół”.
Liczy się linia działania ciężaru
Dla stojącego obiektu moment ciężaru względem potencjalnej krawędzi przewrotu zależy od położenia środka masy. Dopóki pion przechodzący przez środek masy znajduje się wewnątrz podstawy podparcia, grawitacja może dawać moment przywracający. Po przekroczeniu krawędzi moment zmienia znak i pomaga przewróceniu.
Niżej oznacza większy kąt krytyczny
Przy tej samej połowie szerokości podstawy obniżenie środka masy sprawia, że trzeba bardziej przechylić bryłę, zanim pion środka masy dotrze do krawędzi. To czysta geometria trójkąta utworzonego przez wysokość środka masy i odległość do punktu obrotu.
Na zakręcie pojawia się dodatkowy moment
Boczna siła działająca przez kontakt opon z nawierzchnią ma ramię względem środka masy związane z jego wysokością. Niższe położenie zmniejsza to ramię, więc dla tej samej siły bocznej moment przechylający jest mniejszy. To drugi sposób, w jaki nisko rozmieszczona masa pomaga pojazdom.
Stabilność nie zależy tylko od jednego parametru
Szerokość podstawy jest równie ważna, a w pojeździe dochodzą zawieszenie, opony, rozkład masy przód–tył i aktywne systemy kontroli. Nisko położony środek masy jest korzystnym elementem geometrii, ale nie samodzielną gwarancją bezpieczeństwa.
Dlaczego szerokość podstawy i wysokość środka masy występują razem
Dla prostego prostokątnego obiektu stojącego na szerokości 2b i mającego środek masy na wysokości h graniczny kąt przechyłu spełnia w uproszczeniu relację związaną z b/h. To pokazuje, że nie istnieje absolutna wartość „niski środek masy”. Ten sam h może być bardzo niski dla szerokiej platformy i wysoki dla wąskiej. W pojazdach podobna relacja pojawia się w statycznym współczynniku stabilności opartym na połowie rozstawu kół podzielonej przez wysokość środka ciężkości. Zwiększenie szerokości i obniżenie masy działają w tym samym kierunku geometrycznym. Dlatego samochody sportowe są zwykle niskie i szerokie, a wysokie pojazdy terenowe wymagają innych środków kontroli. Warto też pamiętać, że obniżenie środka masy może zmieniać inne cechy — na przykład rozkład nacisków, komfort zawieszenia czy prześwit — więc inżynieria zawsze jest kompromisem. Czysta mechanika stabilności mówi tylko, jak geometria wpływa na momenty i punkt krytyczny przewrotu; nie rozstrzyga sama, jaki kształt pojazdu jest najlepszy dla wszystkich zastosowań.
Ta sama geometria działa dla pudełka na pochyłej platformie
Jeśli powoli przechylamy platformę z pudełkiem, pion przechodzący przez środek masy przesuwa się względem podstawy. Pudełko zacznie się przewracać, gdy linia ciężaru przejdzie poza dolną krawędź — o ile wcześniej nie zacznie się ślizgać. Obniżenie środka masy zwiększa kąt potrzebny do przewrotu. Eksperyment jednocześnie pokazuje konkurencję dwóch progów: tarcie decyduje o poślizgu, geometria środka masy o przewróceniu.