Vad är masscentrum?

click fraud protection

termen "tyngdpunkt" används inte bara i mekanik och i beräkningen av rörelsen hos himlakroppar, men också vardagslivet.Bara människor inte alltid tänka på vad naturlagarna manifesteras i en given situation.Till exempel, åkare i paren konståkning aktivt använder tyngdpunkt systemet när snurra, håller varandra i handen.

Tidigare före öppnandet av Newtons gravitationslag, trodde man att jorden och alla planeterna i systemet kretsar kring centralstjärnan - solen.Det vill säga, placeringen av mittpunkten sammanfaller med den fysiska centrum av stjärnan.Teoretiskt var det möjligt.Men sedan Newton visade att föremålen är inbördes attraherade av varandra - inte bara solen påverkar planeten, men påverkar också den senaste stjärnan.Eftersom formeln innehåller inte bara kvadraten på avståndet, men massan, interaktionskrafterna är olika.Resultatet är att centrum för massan av det mekaniska systemet "Jord-Sun" inte ligger i mitten av stjärnan, och är förskjuten i förhållande till den fysiska centrum.Därför denna punkt kretsar kring jorden och solen själv.

masscentrum tilläts anta först, och sedan briljant bekräfta existensen av systemet av stjärnan Sirius-satelliten diskreta.Titta på förflyttning av stjärnor, en astronom märkte hennes märkliga böljande partiskhet.Det visade sig att Sirius - en dubbelstjärna.De kretsar kring masscentrum, som orsakar fluktuationer sett.

masscentrum är inte beroende på typen av anslutningsobjekt: magnetfält, repet, sockerrör.Föreställ dig två bollar med massorna m1 och m2, i samband med ett annat ljus metallstav längden L. Denna del av drivkraften överförs till bollen m1, och ledas m2.Nu, om vi kastar ett gäng bollar i luften i en vinkel, flyget bara vid första anblicken tyckas oberäkneligt men bollarna "kullerbytta", att ändra sin inställning, någon gemensam punkt på stången rör sig som det ska - på en parabolisk bana.Detta är centrum för massan.Det är inte nödvändigtvis belägna i objektet.Till exempel, i exemplet med stjärnorna det är beläget i tomrummet.I beräkningarna antas det att den totala massan av alla föremål koncentreras vid denna punkt, det åtföljs av vektorn av yttre krafter.Om du berättar något organ systemet momentum är i full överensstämmelse med lagar bevarande av energi dynamiken i dess värde i centrum av massa är lika med noll.Om betraktas isolerat från yttre påverkan systemet, rörelsen hos dess masscentrum vid en konstant hastighet.Följaktligen, i detta fall kan vi tala om en tröghetsreferenssystemet.

begreppet masscentrum används också vid utformningen fartyg.Det är nödvändigt att ta hänsyn inte bara två kroppar och ett stort antal och leder alla till en gemensam nämnare.Fel i beräkningen av medel brist på fartygets stabilitet, i ett fall, han är för nedsänkt i vatten, riskerar att sjunka mest mindre vågor;och den andra är alltför förhöjd över havet, vilket skapar risk för rotation på dess sida.Förresten, det är därför allt ombord bör vara på plats, under förutsättning beräkningar: den mest massiva längst ner.

tyngdpunkten används inte bara i samband med himlakroppar och utformning av mekanismer, men också i studiet av "beteende" av partiklarna i mikrovärlden.Till exempel är många av dem är födda i par (elektron positron).Med den ursprungliga rotation och omfattas av lagstiftningen i attraktion / repulsion, kan de betraktas som ett system med en gemensam masscentrum.

För enkla system för att beräkna positionen av punkten för masscentrum är ganska lätt.För att göra detta måste du sammanfatta arbetet i varje kroppsvikt på radien vektorn och det resulterande värdet divideras med den totala vikten.