Jaké je centrum hmoty?

Termín "centrum hmoty" se používá nejen vmechaniky a při výpočtech pohybu nebeských těles, ale i každodenního života. Je to jen to, že lidé ne vždy přemýšlejí o tom, jaký druh přírodních zákonů se projevuje v této nebo té situaci. Například bruslaři v páru bruslení aktivně využívají střed hmoty systému, když se odvíjejí, drží se za ruce.

Předtím, než Newton objevil zákony gravitace,to bylo věřil, že Země a všechny planety systému otáčet kolem centrální hvězdy - slunce. To znamená, že umístění středového bodu se shoduje s fyzickým středem hvězdy. Teoreticky to bylo docela možné. Ale potom Newton dokázal, že se objekty navzájem navzájem přitahují - nejenže slunce ovlivňuje planetu, ale slunce také ovlivňuje hvězdu. Vzhledem k tomu, že vzorec zahrnuje nejen čtverec vzdálenosti, ale i hmotnost, síly interakce jsou nerovné. Výsledkem je, že střed hmoty mechanického systému "Země-Slunce" není umístěn uprostřed hvězdy, ale je posunut vzhledem k fyzickému středu. Proto kolem tohoto místa se střídá Země i Slunce.

Centrum hmoty nám umožnilo nejprve předpokládat, a pakbrilantně potvrzují existenci hvězdy Siriusa v systému nevýznamného společníka. Při pozorování pohybu hvězdy astronom přitáhl pozornost k jeho podivným zvlněným posunům. Ukázalo se, že Sirius je dvojitá hvězda. Otočí kolem středu hmoty, což způsobuje pozorované oscilace.

Střed hmoty je zcela nezávislý na typu připojeníobjekty: magnetické pole, lano, tyč. Představují dvě kuličky s hmotnosti M1 a M2, jsou navzájem spojeny délky světla kovové tyče L. Tato část momentu přenášeného na kulovém m1, být předán a m2. Pokud bychom nyní vzdát tohoto spoustu míčů ve vzduchu pod úhlem let je jen na první pohled zdát, nevyrovnaný: zatímco „kotrmelec“ koule, mění svůj postoj, někteří společný bod na tyč se pohybuje, jak by měl - po parabolické dráze. Toto je centrum hmoty. Nemusí to být v samotném objektu. Například v příkladu se hvězdami se nachází v prázdném místě. Při výpočtech se předpokládá, že celková agregovaná hmotnost objektů je koncentrována přesně na daném místě a na ni jsou rovněž aplikovány vektory vnějších sil. -Li nahlásit jakékoliv tělo systém hybnost, v plném souladu se zákony zachování hybnosti energie svou hodnotu v těžišti bude nula. Pokud považujeme systém izolovaný od vnějších vlivů, pohyb jeho středu hmoty nastává konstantní rychlostí. Proto můžeme v tomto případě mluvit o referenčním referenčním rámci.

Koncept centra hmoty se používá i tehdy, kdyžnavrhování lodí. Je třeba vzít v úvahu nejen dvě těla, ale obrovský počet z nich a všichni vedou k jednomu jmenovateli. Chyby ve výpočtech znamenají nedostatečnou stabilitu lodě: v jednom případě bude příliš ponořen do vody, hrozí nebezpečí, že se dostane na dno při nejvýznamnějších vlnách; a v druhé příliš vysoko nad hladinou moře, což vytváří nebezpečí převratu na straně. Mimochodem, proto by měla být každá věc na palubě na svém místě, stanovená výpočty: nejvíce masivní v dolní části.

Centrum hmoty se používá nejen pronebeských těles a konstrukčních mechanismů, ale také při studiu "chování" částic mikrosvěta. Například, mnoho z nich se narodilo ve dvojicích (elektron-pozitron). Mají původní rotaci a dodržují zákony přitažlivosti / odpudivosti, lze je považovat za systém se společným středem hmoty.

Pro jednoduché systémy vypočítejte polohu boducentrum hmoty je poměrně snadné. K tomu je třeba součet produktů hmoty každého těla vektorovým poloměrem a rozdělit získanou hodnotu na celkovou hmotnost.