质心的公式是什么?

质心的公式是:Rc=m1r1+m2r2+m3r3+./∑m。其中X表示某一坐标轴;mi 表示物质系统中,某i质点的质量。xi 表示物质系统中,某i质点的坐标。

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通常不在同一假想点上。

质心的定理:

1,质点系的内力不能影响质心的运动。

2,若质点系所受外力的主矢始终为零 , 则其质心作匀速直线运动或保持 静止状态。

3,若作用于质点系上外力的主矢在某一轴上的投影始终为零,则质心在该轴上的坐标匀速变化或保持不变。

以上内容参考:百度百科——质心

初中教材讲了重心,重心是物体所受重力的合力的作用点.对于质量均匀分布的物体,重心位于物体的对称中心.

这里介绍质心的概念,对于一个物体,质心和重心是同一个点.那为什么还要区分质心和重心呢?因为只有在地面附近,重力加速度是常矢量时,才有重心的概念.没有重力概念的时候也就没有重心的概念,比如在宇宙飞船上,物体处于失重状态,没有重力,当然就无所谓重心了,但是物体上的那一点依然存在,那就是质心.质心是一个比重心更为广泛的概念.再比如当我们研究微观粒子的运动时,微观粒子也有内部结构,而且一般不必考虑重力的作用,但微观粒子的质心依然重要,粒子质心的运动就可以代表了粒子的整体运动.

物理学中有一个非常重要的定理,在中国把它叫做“质心运动定理”.对任意一个物体,不管它的大小、形状、是不是会变形,质心运动定理都可以适用.设物体的质量为m,质心为C点,质心的加速度为ac,物体受到其它物体施与的“外力”为F1(e)、F2(e)、……,质心运动定理为

mac=F1(e)+F2(e)+…

对质心运动定理做两点说明:

1、质心运动定理中只涉及物体所受外力,物体内部的复杂的相互作用力(内力)在定理中不出现.

2、质心运动定理的思想是把复杂的真实物体“假象质点化”,它的数学形式和质点的牛顿第二定律相同,在美国的教材中干脆就把它叫做牛顿第二定律.中国人恐怕是太严谨了!虽然质心运动定理的名字读者没见过,但是在中学课程中,当物体不能忽略其大小和形状时,对它使用的牛顿第二定律实际上就是质心运动定理.

只这样说读者可能不好理解,下面通过例子来看一看.

前文讨论过如图1的人骑自行车运动的问题,并说过:“人和自行车”的整体在水平方向受到的外力只有地面施与的摩擦力,由于后轮受到的摩擦力向前,所以在摩擦力的作用下“人和自行车”的整体会获得向前的加速度.实际上这里就用了质心运动定理.

质心的公式:

Rc=m1r1+m2r2+m3r3+./∑m

对于封闭区域D,密度公式为F(x,y),求质心公式如下

这是求质心的x坐标,求另外一个坐标类似。同时,这个公式可以推广到多元函数求积分,原理依然是要求的坐标乘以密度公式积分除以密度公式做积分

扩展资料

设n个质点组成的质点系 ,其各质点的质量分别为m1,m2,…,mn。若用 r1 ,r2,……,rn分别表示质点系中各质点相对某固定点的矢径,rc 表示质心的矢径,则有rc=(m1r1+m2r2+……+mnrn)/(m1+m2+……+mn)。

当物体具有连续分布的质量时,质心C的矢径 rc=∫ρrdτ/∫ρdτ,式中ρ为体(或面、线)密度;dτ为相当于ρ的体(或面 、线)元 ;积分在具有分布密度ρ的整个物质体(或面、线)上进行。

由牛顿运动定律或质点系的动量定理,可推导出质心运动定理:质心的运动和一个位于质心的质点的运动相同,该质点的质量等于质点系的总质量,而该质点上的作用力则等于作用于质点系上的所有外力平移 到这一点后的矢量和 。由这个定理可推知:

①质点系的内力不能影响质心的运动。

②若质点系所受外力的主矢始终为零,则其质心作匀速直线运动或保持静止状态。

③若作用于质点系上外力的主矢在某一轴上的投影始终为零,则质心在该轴上的坐标匀速变化或保持不变。


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