Vad är centrum för massan?

Termen "masscentrum" används inte bara imekanik och i beräkningarna av rörelsen av himmelska kroppar, men också i vardagen. Det är bara att människor inte alltid tänker på vilken typ av naturlagar som uppenbaras i denna eller den där situationen. Till exempel använder skaters i parskridskor aktivt centrumets mittpunkt när de rullar, håller händerna.

Innan, innan Newton upptäckte tyngdlagen,man trodde att jorden och alla planeterna i systemet roterar runt den centrala stjärnan - solen. Det vill säga placeringen av den centrala punkten sammanfaller med stjärnens fysiska centrum. Teoretiskt var det ganska möjligt. Men sedan bevisade Newton att föremålen är ömsesidigt attraherade till varandra - inte bara påverkar solen planeten, men solen påverkar också stjärnan. Eftersom formeln inte bara omfattar kvadraten av avståndet, utan också massan, är interaktionskrafterna ojämlika. Som ett resultat visar det sig att mitten av massan av "Earth-Sun" mekaniska systemet inte ligger mitt i stjärnan, men flyttas relativt det fysiska centret. Därför roterar både jorden och solen runt denna punkt.

Masscentrumet gjorde det möjligt för oss att först anta, och dåbekräfta briljant existensen i systemet av stjärnan Sirius obetydlig följeslagare. Observationen av stjärnans rörelse uppmärksammade astronomen sina underliga böljande förskjutningar. Det visade sig att Sirius är en dubbelstjärna. De kretsar kring mitten av massan, vilket orsakar de observerade svängningarna.

Masscentrumet är helt oberoende av typen av anslutningobjekt: magnetiska fält, rep, stång Representerar två bollar med massorna m1 och m2, är förbundna med varandra ljus metallisk stav längd L. Denna del av den drivkraft som överförs till bollen m1, ledas och m2. Om vi ​​nu ge upp denna gäng bollar i luften i en vinkel, är flyget bara vid första anblicken verkar oberäkneligt: ​​även om "kullerbytta" bollar, ändra deras position, en del gemensam punkt på stången rör sig som det ska - på en parabolisk bana. Detta är mitten av massan. Det behöver inte vara i själva objektet. Till exempel i exemplet med stjärnor ligger den i tomrummet. När du utför beräkningar är det troligt att den totala massan av alla objekt är koncentrerad till en viss punkt, det åtföljs av vektorerna de yttre krafter. Om rapportera alla organsystem fart, helt i enlighet med lagarna i bevarande av momentum energi av sitt värde vid masscentrum kommer att vara noll. Om vi ​​betraktar ett system som är isolerat från yttre påverkan, inträffar rörelsen av dess masscentrum i en konstant takt. Följaktligen kan vi i detta fall prata om tröghetsramen.

Begreppet masscentrum är också applicerat närutformning av fartyg. Det är nödvändigt att ta hänsyn till inte bara två kroppar, men ett stort antal av dem och alla leder till en enda nämnare. Fel i beräkningarna innebär bristen på fartygets stabilitet: i ett fall kommer det att vara fördjupat i vatten, med risken att gå till botten vid de mest obetydliga vågorna; och i den andra förhöjda över havet, skapar risken för en kupp på sidan. Förresten, det är därför som varje sak ombord borde vara på plats, bestämt av beräkningar: den mest massiva längst ner.

Masscentrumet används inte bara förhimmelska kroppar och designmekanismer, men också i att studera "beteende" hos microworldpartiklar. Till exempel är många av dem födda i par (elektron-positron). Besitter den ursprungliga rotationen och lyda lagar av attraktion / avstängning, kan de betraktas som ett system med ett gemensamt masscentrum.

För enkla system, beräkna positionen för en punktmasscentrum är ganska lätt. För att göra detta är det nödvändigt att summera produkterna från varje kropps massa med radiusvektorn och dela upp det erhållna värdet med den totala massan.