Центр
масс системы частиц – это определенная точка, в которой для многих
целей, масса системы ведет себя так, как будто она сосредоточена. Другими словами,
центр масс – это точка, в которой распределение массы одинаково во всех
направлениях и не зависит от гравитационного поля.
Центр масс является функцией только положения и масс частиц, составляющих систему. Однако центр тяжести – это точка, через которую на объект действует сила тяжести.
Как центр масс, так и центр тяжести имеют важнейшее применение в механике материалов; упрощают решение задач инженерной механики.
Содержание: [показать]
Что такое центр
массы?
Центр
массы – это положение, определенное относительно системы объектов. Это
среднее положение всех частей системы, взвешенных в соответствии с их
массы. В случае жесткого тела положение его центра масс является
фиксировано по отношению к объекту.
Например,
Например, центр масс однородного диска находится в его центре. Иногда
центр масс не находится нигде на объекте, как в случае с
кольцо, в котором центр масс расположен в его центре, где нет
никакого материала.
Есть
есть несколько полезных экспериментальных тестов, которые могут быть проведены для определения
центра масс жестких физических объектов, например, метод края стола, который
может быть использован для определения центра масс небольших жестких объектов с по крайней мере одной
плоской стороной. Метод отвеса также полезен для объектов, которые можно
свободно подвешены вокруг точки вращения.
Сайт
центр масс может быть вычислен как сумма масс части объекта, умноженная на
положение части объекта, деленное на сумму масс объекта.
Центр масс
Метод отвеса используется для нахождения центра масс нестандартного объекта
Преимущества центра масс
Одно
полезным применением центра масс является определение максимального угла, на который
можно наклонить объект, прежде чем он опрокинется.
Центр масс объекта – это точка, в которой действует любая однородная сила на объект.
действует. Это выгодно, так как значительно упрощает задачи механики, в которых движение объекта нечетной формы не имеет смысла.
в которых необходимо описать движение объектов странной формы и сложных систем.
описать.
Для целей расчета объект странной формы можно рассматривать так, как если бы вся его масса была сосредоточена в маленькой точке.
вся его масса сосредоточена в крошечном объекте, расположенном в центре масс. Этот воображаемый
объект иногда называют точечной массой.
Если
жесткий объект толкают в его центре масс, то объект будет двигаться так.
как если бы он был точечной массой. Объект не будет вращаться вокруг какой-либо оси, независимо от
его фактической формы. Однако, если несбалансированная сила приложена в точке, отличной от
центра масс, то объект будет вращаться вокруг своего центра масс.
Примеры
- Центр масс системы из двух частиц лежит на линии, соединяющей частицы (точнее, их индивидуальные центры масс). Центр масс находится ближе к более массивному объекту.
- Центр масс прямоугольного треугольника лежит на всех трех медианах и, следовательно, на центроиде, которая также является средним значением трех вершин.
- Центр масс прямоугольника находится на пересечении двух диагоналей.
- В сферически симметричном теле центр масс находится в центре. Это примерно относится к Земле: плотность значительно варьируется, но в основном она зависит от глубины и в меньшей степени от двух других координат.
гравитация?
точка гравитации – это точка, через которую на объект действует сила тяжести.
объект. В большинстве задач механики гравитационное поле предполагается
однородным. Тогда центр тяжести находится точно в том же положении, что и
центр масс. Термины “центр тяжести” и “центр масс” часто используются как взаимозаменяемые.
так как они часто находятся в одном и том же месте. Однако они
это не одно и то же.
Центр масс тела не всегда
не всегда совпадает с его интуитивным геометрическим центром, и этой свободой можно воспользоваться.
этой свободой. Инженеры стараются спроектировать центр тяжести спортивного автомобиля как можно ниже.
как можно ниже, чтобы автомобиль лучше управлялся.
Согласованные центр масс и центр тяжести (слева), разные центр масс и центр тяжести
Расположение центра тяжести можно определить, просуммировав умножение расстояния на вес (площадь) и разделив его на сумму всех весов (площадей).
Игрушечная птица балансирует, когда в ее центре тяжести расположен стержень
- Методы управления проектами – PERT, CPM и диаграмма Ганта.
- Что такое тепловая масса в пассивном солнечном здании?.
- Формула расчета момента инерции.
- Что такое центр сдвига – расположение центра сдвига с примерами.
- Разрушение гравитационных плотин – причины и способы разрушения.
- Станция "Вояджер": Особенности дизайна первого в мире космического отеля.
- Высотные сооружения.