质心运动定理
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质心运动定理
质心运动定理是质点系动量定理的另一种形式,可由质点系动量定理直接导出。
即将P=Mvc代入质点系动量定理dP/dt=∑Fe,得:Mdvc/dt=∑Fe或Mac =∑Fe——称为质心运动定理.(∵ac=dvc/dt)
即:质点系的质量M与质心加速度ac的乘积等于作用于质点系所有外力的矢量和(外力主矢量)。
可见:只有外力才能改变质点系质心的运动。
定理的推论
根据这个定理可推知:
①质点系的内力不能影响它的质心的运动;例如跳水运动员自跳板起跳后,不论他在空中再做何种动作,采取何种姿势,由于外力(重力)并未改变,所以运动员的质心在入水前仍沿抛物线轨迹运动;
②如果作用于质点系上外力的矢量和始终为零,则质点系的质心作匀速直线运动或保持静止;
③若作用于质点系上外力的矢量和在某轴上的投影始终为零,则质点系质心在该轴上的坐标匀速变化或保持不变。
质心运动守恒定理
质心运动守恒定理,也称为质心运动定理,是物理学中的一个重要定理,用于描述系统总质量的质心在不受外力作用时的运动特性。
质心是一个系统的所有质点的质量加权平均位置。
在不受外力作用的情况下,质心的运动有一个重要的特性:系统的质心以恒定的速度直线运动。
质心运动守恒定理的表述如下:
在一个封闭系统中,如果系统内部没有外力作用,那么系统的质心将以恒定的速度沿着直线运动。
这意味着,如果一个系统内部没有物体离开或进入,系统的总质量保持不变,而且系统的质心在运动过程中不会改变速度或方向。
质心运动守恒定理是一个非常有用的工具,特别在研究大规模物体组成的系统时,如行星运动、天体运动等。
需要注意的是,如果系统受到外力作用,那么质心运动守恒定理将不再适用,质心的运动将会受到外力的影响。
因此,在具体问题中,需要根据情况来判断是否可以应用质心运动守恒定理。
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质心运动定理讲解
质心运动定理指的是质点系的质心以恒定的速度沿着直线运动,
且其所受合外力等于其质量与加速度的积。
这个定理结合了牛顿第二
定律和质点系的质心公式,表达了质心运动的关键性质。
牛顿第二定律指出,物体受到的合外力等于其质量乘以加速度。
对于质点系,可以将其看成一个由若干个质点组成的系统。
此时,质
点系的质心可以看作是其所有质点质量之和的加权平均值。
因此,如
果我们知道了质点系受到的合外力,就可以计算出质点系的总加速度,从而推导出质心的运动规律。
具体来说,如果质点系受到的合外力为F,质点系的质量为M,
质心的速度为v,则根据牛顿第二定律有F=Ma。
又根据质点系的质心
公式,有Mv=Σmivi,其中Σmivi表示所有质点的质量与速度之积之和。
这里我们假设质点系并不发生转动,因此质心的速度与角速度均
为常数。
将上述两个式子联立,可以得到Mv=F/a,也就是质心的加速度与外力和质点系质量之比相等。
因此,质心的运动可以看成是一个受到
恒定加速度的匀加速直线运动,其速度随时间线性增加。
总之,质心运动定理给出了描述质点系运动的一个关键性质。
通
过计算质心的加速度,我们可以推导出质心的运动规律,从而了解整
个质点系的运动情况。