物理-力学|第六讲|质心运动定理

作者&投稿:裘冒 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
~ 质心是物理学中的重要概念,在力学研究中具有广泛的应用。它定义为质点系质量的集合点,该点的坐标是所有质点坐标的加权平均值。对于由离散质点组成的质点系,质心位置矢量定义为所有质点位置矢量与质量的乘积之和。对于连续质量分布的几何体,质心位置矢量则根据体质量分布、面质量分布或线质量分布的不同,采用相应的积分表达式给出。

质心被比喻为一个虚拟的质点,拥有质点系所有质点的总质量。它具有速度和加速度,其运动状态代表了整个质点系的运动状态,包含了部分信息。由于质心拥有质量、位置和速度,因此它具有动量、动能和角动量等物理量。接下来,我们来讨论质心的动量、动能、角动量与质点系总动量、动能、角动量之间的关系。

质点系的总动量等于质心动量。这一结论可以通过质点系总动量的变化量等于质点系所受外力的冲量,进而推导出质心的动量定理,即质心动量的变化量等于质点系所受外力的冲量。

质心动能定理,即柯尼希定理,阐述了质点系总动能等于质心动能与每个质点相对质心动能之和。通过数学表示和推导,这一定理揭示了质点系总动能的构成。

质心系总角动量等于质心角动量和每个质点相对质心角动量的和。这一结论同样基于数学表示和推导,体现了角动量在质点系中的分配。

质心角动量定理和质点系相对质心的角动量定理分别揭示了质心角动量和质点系相对质心角动量的变化与作用在质心上的力矩的关系。通过推导,我们可以理解这些力矩是如何影响质心角动量的变化。

在质心运动系列定理的应用中,我们常常利用质心的概念简化问题。在研究质点系时,考察质点系的总动能、总动量和总角动量比逐个质点计算再求和更为高效。特别是在处理人造卫星这类包含大量质点的系统时,通常将其分解为质心的运动和绕质心旋转的运动,这比讨论每个质点的运动状态更为方便。

总结本讲内容,我们首先介绍了质心的概念,然后深入探讨了质心的动量、动能、角动量及其相关的定理。最后,我们简要概述了质心在解决力学问题中的重要性及其在刚体动力学中的应用。通过这一系列定理的运用,我们可以更高效地解决复杂的力学问题。


第六届泛珠三角物理竞赛力学基础试问题
3题当然可以不用微积分,瞎猜也能猜到是分一半的。假设有两个弹簧一模一样,只不过它们受到的重力加速度方向是相反的。中间任意截面,虽然各自的拉力是不一样的,但是两者组合在一起的和是定值,就可以认为是一个弹簧,总体的刚度系数只有原来的一半,所有变形也是总的一半 第九题k≥3只是满足了能够...

求广州私塾学堂推荐,想小孩学点国学,请学过的家长推荐一下
第三章:入则孝第四章:出则悌第五章:谨第六章:信第七章:泛爱众第八章:馀力学文六、 收费标准体验费1800元\/人。费用全部缴纳方安排上课。汉服一套165元\/套,(量身订做麻棉长衫汉服一套,限定购两套)学习资料费120元\/套(文房四宝全套)成长相册80元\/人(可选)成长DVD制作(可选)章宇龙国学堂《夏令营》一、 ...

和邓稼先相像的中国科学家的资料
4:钱伟长(1912年10月9日至今)江苏无锡人,中国力学家、应用数学家、教育家,中国科学院院士,上海大学校长,南京航空航天大学名誉校长,耀华中学名誉校长。中国近代力学、应用数学的奠基人之一。中国人民政治协商会议第六届、七届、八届和九届全国委员会副主席,民盟中央副主席、名誉主席。国外成就:发表了世界上第一篇关于...

影响中国的十大科学家袁隆平、钱学森、王选...是哪个机构或媒体评选出来...
1978年被遴选为中国人民政治协商会议第六届全国委员会常务委员。1992年6月28日0时28分于北京病逝,终...1948年夏,钱三强与何泽慧携刚足半岁的长女一同回国,拒绝南京政府挽留,坚持到北平,接受清华大学理学院

武汉理工大学最好的专业
学校已形成以工学为主,理、工、经、管、艺术、文、法等多学科相互渗透、协调发展的学科专业体系。现有一级学科博士学位授权点19个,一级学科硕士学位授权点46个,博士后科研流动站17个;有22个硕士专业学位授权类别,39个硕士专业学位授权领域。材料科学进入ESI全球学科排名前1‰,工程学和化学进入ESI...

霍金的故事
黑洞辐射或霍金辐射的发现具有极其基本的意义,它将广义相对论、量子场论和热力学统一在一起,其为弯曲时空中的量子场论。1973年以后,他的研究转向了量子引力论。2、1980年以后,霍金的兴趣转向了量子宇宙论,提出了能解决宇宙第一推动问题的无边界条件。2004年7月,他承认了自己原来的“黑洞悖论”观...

霍金简介
他不能写,甚至口齿不清,但他超越了相对论、量子力学、大爆炸等理论而迈入创造宇宙的“几何之舞”。尽管他那么无助地坐在轮椅上,他的思想却出色地遨游到广袤的时空,解开了宇宙之谜。霍金的魅力不仅在于他是一个充满传奇色彩的物理天才,也因为他是一个令人折服的生活强者。他不断求索的科学精神和...

霍金成功的故事
第四讲将讲述量子力学如何允许能量从黑洞泄漏出来。黑洞并不像人们所描绘的那样黑。 第五讲将把量子力学思想应用于大爆炸和宇宙的起源。这就得出了这样的设想:时空可能在范围上有限,但没有边缘。这或许类似于地球表面,但它多了两维。 第六讲将说明这个新的边界条件如何能解释这个问题:尽管物理学定律是时间对称的,...

霍金资料
第六讲将说明这个新的边界条件如何能解释这个问题:尽管物理学定律是时间对称的,但过去与未来为什么如此大不相同? 最后,第七讲将讲述我们正如何试图找寻一种统一的理论,它能把量子力学、引力以及物理学中其他所有相互作用都包容在内。如果我们做到了这一点,我们就真正理解了宇宙以及我们在其中的位置。 该书不是一部...

霍金的资料
第四讲将讲述量子力学如何允许能量从黑洞泄漏出来。黑洞并不像人们所描绘的那样黑。第五讲将把量子力学思想应用于大爆炸和宇宙的起源。这就得出了这样的设想:时空可能在范围上有限,但没有边缘。这或许类似于地球表面,但它多了两维。第六讲将说明这个新的边界条件如何能解释这个问题:尽管物理学定律是...

青山湖区17393797160: 质心和重心是一个东西吗? -
冻俊立灵: 质心和重心是两个截然不同的力学概念.重心与物体所受的重力相联系,它实际上是重力组成的平行力系的中心,而质心与物体的质量分布相联系,它可视为一个特殊的“质点”,这个“质点”的质量同整个物体的质量相等. 只有在地面附近,...

青山湖区17393797160: 高中物理竞赛关于质心的~做题用的到老师讲的质心不变不过不太敢做,
冻俊立灵: 当一个系统受到的合外力为零时,系统的总动量守恒,由牛顿第一定律可知,系统质心的速度也将保持不变,同样系统在某一方向上受到的合外力为零,则系统在该方向上...

青山湖区17393797160: 质心和重心关系——物理 -
冻俊立灵: 质心质量中心简称质心,指物质系统上被认为质量集中于此的一个假想点.与重心不同的是,质心不一定要在有重力场的系统中.值得注意的是,除非重力场是均匀的,否则同一物质系统的质心与重心不通常在同一假想点上.在一个N维空间...

青山湖区17393797160: 理论力学:动力学 - 动量定理、动能定理、质心运动定理(以及守恒) -
冻俊立灵: 动量定理 m(v1-v2)=ft 复杂的运动 但给出初末状态 动能定理w合外力=Ek1-Ek2 用于受力分析与简单运动 质心动能定理 Ek末总=1/2[(m1*m2…)/(m总)]*v相对^2+1/2m总*(v质心)^2 用于碰撞 在撞击后质心运动方向及运动状态不变

青山湖区17393797160: 质心与重心密度不均匀的物体的质心与重心重合吗 -
冻俊立灵: 重心与质心是物理学中两个重要概念,由于它们只有一字之差,运用中很容易混淆.其实,“重心”和“质心”这两个概念有着不同的内涵和外延,是两个截然不同的力学概念. 首先看重心,任何物体都可以看作是由很多微粒所组成,每个微粒...

青山湖区17393797160: 工程力学刚体名词解释? -
冻俊立灵: 在任何力的作用下,体积和形状都不发生改变的物体叫做“刚体”(Rigid body).它是力学中的一个科学抽象概念,即理想模型.事实上任何物体受到外力,不可能不改变形状.实际物体都不是真正的刚体.若物体本身的变化不影响整个运动过...

青山湖区17393797160: 质心公式是什么? -
冻俊立灵: 质心公式用于计算一个物体或系统的质心位置.质心是物体所有质量分布的平均位置,没高可以看作是物体的几何中心,它在运动和力学分析中具有重要的作用.对于一个系统或物体,质心的坐标可以用以下质心公式来计算:1. 对于离散质量分...

青山湖区17393797160: 理论力学中,质心运动定理什么时候用直角坐标形式,什么时候用自然坐标形式?最好说的直白点. -
冻俊立灵: 坐标跟圆有关的时候用自然坐标,并非不能用直角坐标,而是用自然坐标来表示跟圆有关的点解题 会方便点

青山湖区17393797160: 高一物理 重心的概念 -
冻俊立灵: 重心:可以代表整个物体的平动状态的点 弹力的方问一定跟接触面垂直

青山湖区17393797160: 理论力学中,质心运动守恒定理的运用. -
冻俊立灵: 1. 这个东西用高中的话说,就是水平方向上的动量守恒 用动量守恒的观点,MS其实是Mv,即动量,列出动量守恒的式子,然后等式两边都乘以dt(MVdt),再积分就变成位移了(MS). 用质心的观点,因为水平方向不受外力,故质心的水平位移为0,上面的式子的意义就是质心的水平位置不变.想想求质心的公式x=∫ r dm就理解了,MS就是这个 ∫ r dm 2. S应理解成位移,有方向 3. 有水平方向的外力的时候当然不能了,这时质心会在水平方向有位移

本站内容来自于网友发表,不代表本站立场,仅表示其个人看法,不对其真实性、正确性、有效性作任何的担保
相关事宜请发邮件给我们
© 星空见康网