- •1 Основные кинематические величины
- •2 Движение по окружности
- •3 Криволинейное движение
- •4 Законы Ньютона
- •8 Центр масс
- •9 Степени свободы (механика)
- •10 Момент силы
- •11 Динамика твердого тела
- •12 Момент инерции
- •13 Теорема Штейнера
- •15 Работа и потенциальная энергия
- •2. Различают два вида механической энергии — потенциальная и кинетическая.
- •3. Выясним, чему равна потенциальная энергия тела, поднятого над Землей. Для этого найдем связь между работой силы тяжести и изменением потенциальной энергии тела.
- •4. При определении потенциальной энергии тела необходимо указывать уровень, относительно которого она отсчитывается, называемый нулевым уровнем.
- •5. Потенциальной энергией обладает любое деформированное тело. При сжатии или растяжении тела оно деформируется, изменяются силы взаимодействия между его частицами и возникает сила упругости.
- •Ламинарный и турбулентный режим течения жидкости
- •4.2.4.Адиабатный процесс
- •4.2.5. Политропный процесс
- •55 Первое начало термодинамики
- •§ 31. Распределение зарядов в проводнике. Клетка Фарадея.
- •Вопрос 98 «Закон Джоуля-Ленца для участка цепи»
- •99 «Правила Кирхгофа»
- •100 «Законы Фарадея для электролиза»
- •101 «Закон Ома для плотности тока в электролитах»
- •102 «Несамостоятельный газовый разряд»
- •103 «Самостоятельный газовый разряд»
- •104 «Плазма и ее свойства»
- •105 «Магнитная индукция»
- •117 «Диамагнетики и парамагнетики»
- •118 «Закон полного тока для магнитного поля в веществе»
- •119 «Основной закон электромагнитной индукции»
- •120 «Вращение рамки в магнитном поле»
- •121 «Явление самоиндукции»
- •122 «Явление взаимной индукции»
- •123 «Энергия магнитного поля»
- •124 «Вихревое электростатическое поле»
- •125 «Ток смещения»
- •126 «Уравнения Максвелла для электромагнитного поля»
8 Центр масс
Центр масс (центр ине́рции; барице́нтр от %BA"дрHYPERLINK "http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D1%80%D0%B5%D0%B2%D0%BD%D0%B5%D0%B3%D1%80%D0%B5%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%8F%D0%B7%D1%8B%D0%BA".-HYPERLINK "http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D1%80%D0%B5%D0%B2%D0%BD%D0%B5%D0%B3%D1%80%D0%B5%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%8F%D0%B7%D1%8B%D0%BA"греч. βαρύς «тяжёлый» и κέντρον «центр») в механике — это геометрическая точка, характеризующая "движение тела или системы частиц как целого.
Определение
Положение центра масс (центра инерции) системы "материальных точек в классической механике определяется следующим образом:
где
—%80"радиус-вектор центра масс,
— радиус-вектор i-й точки системы,
—"масса i-й точки.
Для случая непрерывного распределения масс:
где:
— суммарная масса системы,
— объём,
— плотность.
Центр масс, таким образом, характеризует распределение массы по телу или системе частиц.
В механике
Понятие центра масс широко используется в физике.
Движение твёрдого тела можно рассматривать как F"суперпозицию движения центра масс и "вращательного движения тела вокруг его центра масс. Центр масс при этом движется так же, как двигалось бы тело с такой же массой, но бесконечно малыми размерами ("материальная точка). Последнее означает, в частности, что для описания этого движения применимы все "законы Ньютона. Во многих случаях можно вообще не учитывать размеры и форму тела и рассматривать только движение его центра масс.
Часто бывает удобно рассматривать движение замкнутой системы в "системе отсчёта, связанной с центром масс. Такая система отсчёта называется %81"системой центра масс (Ц-система), или "системой центра инерции. В ней полный %81"импульс замкнутой системы всегда остаётся равным нулю, что позволяет упростить уравнения её движения.
Центр тяжести
Центр масс тела не следует путать с центром тяжести!
Центром тяжести тела называется точка, относительно которой суммарный B"момент сил тяжести, действующих на систему, равен нулю. Например, в системе, состоящей из двух одинаковых масс, соединённых несгибаемым стержнем, и помещённой в неоднородное "гравитационное поле (например, планеты), центр масс будет находиться в середине стержня, в то время как центр тяжести системы будет смещён к тому концу стержня, который находится ближе к планете (ибо %81"вес массы P = m·g зависит от параметра гравитационного поля g), и, вообще говоря, даже расположен вне стержня.
В постоянном параллельном (однородном) гравитационном поле центр тяжести всегда совпадает с центром масс. Поэтому на практике эти два центра почти совпадают (так как внешнее гравитационное поле в некосмических задачах может считаться постоянным в пределах объёма тела).
По этой же причине понятия центр масс и центр тяжести совпадают при использовании этих терминов в геометрии, статике и тому подобных областях, где применение его по сравнению с физикой можно назвать метафорическим и где неявно предполагается ситуация их эквивалентности (так как реального гравитационного поля нет и не имеет смысла учёт его неоднородности). В этих применениях традиционно оба термина синонимичны, и нередко второй предпочитается просто в силу того, что он более старый.