质心质心运动定理
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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。
Ch2 运动的守恒量和守恒定律§2-1质点系的内力外力质心质心运动定理§2-1 质心质心运动定理动量守恒定律1、质点系的内力和外力质心质心的位置例:任意三角形的每个顶点有一质量m 的小球,求/r m r M =∑G Gz yOΔm ir微元分割!例3-7 求腰长为a等腰直角三角形均匀薄板的质心位置。
3、质心运动定理质心运动定理G G G G G d v1 G m 1 a1 = m 1 = F1 外 + f 12 + f 13 + " + f 1 n , dt G G G G G d v2 G m 2a2 = m 2 = F2 外 + f 21 + f 23 + " + f 2 n , dt G G G G G d vn G = Fn外 + f n 1 + f n 2 + " + f n ( n − 1) , m nan = m n dt G G G G 由于内力 f12 + f 21 = 0," , f in + f ni = 0, ...由牛顿第二定律:""∴G ∑ m i ai =G ∑ F i外11/18中国矿业大学(北京)质心运动定理G ∑ m i ai =G ac =G ∑ F i外 G ∑ m i aiG ac =G ∑ Fi外∑m∑m=G ∑ Fi外 Mi∑G G Fi外 = M a ci质心运 动定理不管物体质量如何分布,也不管外力作用在物体 什么位置上,质心的运动就象是物体的质量全都集 中于此,而且所有外力也都集中作用其上的一个质 点的运动一样。
12/18 中国矿业大学(北京)补充例题1例1 质量为m1 和m2的两个小孩,在光滑水平冰面上用 绳彼此拉对方。
开始时静止,相距为l。
问他们将在何 处相遇?m2m1Ox20x10x13/18中国矿业大学(北京)补充例题1解:可直接由质心运动定律求出。
初始静止时,小孩系统的质 心位置: m 1 x 10 + m 2 x 20 1 xc = m1 + m 2m2C xcx10m1∑G G G Fi外 = M a c ⇒ a c = 0O x20x质心位置,在过程中应该始终保持静止。