Τι είναι το κέντρο μάζας;

Ο όρος «κέντρο μάζας» χρησιμοποιείται όχι μόνο στη μηχανική, και στον υπολογισμό της κίνησης των ουρανίων σωμάτων, αλλά και στην καθημερινή ζωή. Απλά οι άνθρωποι δεν σκέφτονται πάντα σχετικά με το τι είναι οι νόμοι της φύσης που εκδηλώνεται σε μια συγκεκριμένη κατάσταση. Για παράδειγμα, το σχήμα skaters σε ζευγάρια χρησιμοποιούν ενεργά το κέντρο μάζας, όταν για να γυρίσετε, κρατώντας τα χέρια.

Νωρίτερα, πριν από την έναρξη του νόμου του Νεύτωνα της βαρύτητας, θεωρήθηκε ότι η Γη και όλοι οι πλανήτες του συστήματος περιστρέφονται γύρω από το κεντρικό άστρο - ήλιο. Δηλαδή, η θέση του κέντρου σημείο συμπίπτει με το φυσικό κέντρο του αστεριού. Θεωρητικά, ήταν πολύ πιθανό. Στη συνέχεια, όμως Newton απέδειξε ότι τα αντικείμενα είναι αμοιβαία έλξη μεταξύ τους - όχι μόνο ο ήλιος έχει αντίκτυπο στον πλανήτη, αλλά επηρεάζει επίσης την τελευταία αστέρων. Δεδομένου ότι ο τύπος περιέχει όχι μόνο το τετράγωνο της απόστασης, αλλά η μάζα, η αλληλεπίδραση των δυνάμεων είναι άνισες. Το αποτέλεσμα είναι ότι το κέντρο μάζας του μηχανικού συστήματος «Ήλιος-Γη» δεν βρίσκεται στο κέντρο του αστεριού, και έχει απόκλιση σε σχέση με το φυσικό κέντρο. Ως εκ τούτου περιστρέφονται γύρω από αυτό το σημείο ως την Γη και τον ίδιο τον ήλιο.

Το κέντρο μάζας πρώτα επιτρέπεται να αναλάβει, στη συνέχεια, έξοχα επιβεβαιώνουν την ύπαρξη του συστήματος της αστέρι Sirius διακριτικές σύντροφο. Παρατηρώντας την κίνηση των άστρων, ο αστρονόμος παρατηρήσει την περίεργη κίνηση σαν κύμα της. Αποδείχθηκε ότι ο Σείριος - είναι ένα διπλό αστέρι. Περιστρέφονται γύρω από το κέντρο βάρους, η οποία προκαλεί διακυμάνσεις δει.

Το κέντρο μάζας είναι εντελώς ανεξάρτητη από τον τύπο των επικοινωνιών περιλαμβάνουν μαγνητικού πεδίου, ένα σχοινί, μια ράβδο. Αντιπροσωπεύουν δύο μπάλες με μάζες m1 και m2, είναι συνδεδεμένα με το άλλο μήκος ελαφρύ μεταλλικό ράβδο L. Αυτό το μέρος της ορμής που μεταδίδεται στο m1 μπάλα, να περάσει και m2. Αν τώρα να εγκαταλείψουν το σωρό μπάλες στον αέρα υπό γωνία, η πτήση είναι μόνο με την πρώτη ματιά φαίνεται ασταθής: αν και οι «τούμπα» μπάλες, αλλάζοντας τη θέση τους, μερικές κοινό σημείο στη ράβδο κινείται όπως θα έπρεπε - σε μια παραβολική τροχιά. Αυτό είναι το κέντρο μάζας. Δεν είναι κατ 'ανάγκην βρίσκεται στην εγκατάσταση. Για παράδειγμα, στο παράδειγμα με τα αστέρια που βρίσκεται στο κενό. Κατά την εκτέλεση υπολογισμών πιστεύεται ότι η συνολική μάζα όλων των αντικειμένων συμπυκνώνεται σε ένα δεδομένο σημείο, αυτό συνοδεύεται από τους φορείς των εξωτερικών δυνάμεων. Αν αναφέρετε οποιαδήποτε δυναμική του συστήματος του σώματος, σε πλήρη συμφωνία με τους νόμους της διατήρησης της ενέργειας παλμού αξία του στο κέντρο της μάζας θα είναι μηδέν. Εάν θεωρείται απομονωμένο από εξωτερικές επιρροές το σύστημα, η κίνηση του κέντρου μάζας λαμβάνει χώρα σε σταθερό ρυθμό. Κατά συνέπεια, σε αυτή την περίπτωση μπορούμε να μιλάμε για το αδρανειακό σύστημα αναφοράς.

έννοιας μάζα κέντρο είναι επίσης ισχύει κατά τον σχεδιασμό των οχημάτων. Είναι αναγκαίο να ληφθούν υπόψη όχι μόνο τα δύο σώματα, και τον τεράστιο αριθμό και όλα οδηγούν σε έναν κοινό παρονομαστή. Σφάλματα κατά τον υπολογισμό της μέσης έλλειψη σταθερότητας του πλοίου: Σε μία περίπτωση, αυτό θα πρέπει να βυθίζεται υπερβολικά στο νερό, διακινδυνεύοντας να βυθιστεί σε πιο μικρές κύματα? και σε μια άλλη πολύ αυξημένα πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας, δημιουργώντας τον κίνδυνο ενός πραξικοπήματος από την πλευρά του. Με την ευκαιρία, γι 'αυτό κάθε πράγμα επί του σκάφους θα πρέπει να είναι σε θέση, εφόσον οι υπολογισμοί: η πιο μαζική στο κάτω μέρος.

Το κέντρο μάζας χρησιμοποιείται όχι μόνο για τα ουράνια σώματα και τους μηχανισμούς σχεδιασμού, αλλά και στη μελέτη των «συμπεριφορά» σωματίδια μικρόκοσμο. Για παράδειγμα, πολλοί από αυτούς γεννιούνται σε ζεύγη (ηλεκτρονίων-ποζιτρονίων). Με την περιστροφή του αρχικού και υπόκειται στους νόμους της έλξης / απώθησης, μπορεί να θεωρηθεί ως ένα σύστημα με ένα κοινό κέντρο μάζας.

Για απλά συστήματα για τον υπολογισμό της θέσης του σημείου του κέντρου μάζας είναι αρκετά εύκολο. Για το σκοπό αυτό, είναι αναγκαίο να αθροίζει το προϊόν για το σωματικό βάρος του κάθε φορέα ακτίνας, και η τιμή που λαμβάνεται διαιρείται με την συνολική μάζα.