O que é o centro de massa?

O termo "centro de massa" é usado não só em mecânica, e no cálculo do movimento dos corpos celestes, mas também para a vida cotidiana. Apenas as pessoas nem sempre pensar sobre o que são as leis da natureza se manifestam em uma situação particular. Por exemplo, patinadores em pares estão usando ativamente o centro de massa, quando a girar, de mãos dadas.

Anteriormente, antes da abertura da lei de Newton da gravidade, pensava-se que a Terra e todos os planetas do sistema giram em torno da estrela central – o sol. Isto é, a localização do ponto de centro coincide com o centro físico da estrela. Teoricamente, era bem possível. Mas, em seguida, Newton provou que os objetos são mutuamente atraídos um pelo outro – não só o sol tem um impacto sobre o planeta, mas também afeta a última estrela. Desde que a fórmula contém não só o quadrado da distância, mas a massa, a interação das forças são desiguais. O resultado é que o centro de massa do sistema mecânico "Sun-Earth" não está localizado no meio da estrela, e é compensado em relação ao centro físico. Portanto giram em torno este ponto como a Terra eo próprio sol.

O centro de massa é primeiro autorizados a assumir, então brilhantemente confirmar a existência do sistema da estrela Sirius companheiro discreto. Observando o movimento das estrelas, o astrônomo notou seu estranho movimento ondulatório. Descobriu-se que Sirius – é uma estrela dupla. Eles giram em torno do centro de massa, o que provoca flutuações visto.

O centro de massa é completamente independente do tipo de comunicações incluem campo magnético, uma corda, uma haste. Representam duas bolas com massas m1 e m2, estão ligados uns com os outros comprimento da haste de luz metálico L. Esta parte do impulso conferido à bola de m1, m2 e ser passado. Se agora desistir desse monte de bolas no ar em um ângulo, o vôo é só à primeira vista parece errático: embora as bolas "somersault", mudando a sua posição, algum ponto comum na haste está se movendo como deveria – em uma trajetória parabólica. Este é o centro de massa. Ele não está necessariamente localizado na instalação. Por exemplo, no exemplo com as estrelas que está localizado no vazio. Ao realizar cálculos acredita-se que a massa total de todos os objectos é concentrada num dado ponto, é acompanhada por os vectores das forças externas. Se relatar qualquer impulso sistema do corpo, em plena conformidade com as leis de conservação da energia de pulso seu valor no centro de massa será zero. Se consideradas isoladas de influências externas no sistema, o movimento de seu centro de massa ocorre a uma taxa constante. Assim, neste caso, podemos falar sobre o sistema de referência inercial.

conceito de centro de massa é também aplicável ao projetar veículos. É necessário ter em conta não apenas os dois corpos, e o número enorme e todos levam a um denominador comum. Erros no cálculo da média falta de estabilidade do navio: Em um caso, será excessivamente imerso na água, arriscando a afundar-ondas no máximo, pequenas; e noutro demasiado elevado acima do nível do mar, criando o perigo de um golpe sobre o seu lado. By the way, é por isso que cada coisa a bordo devem estar no local, desde cálculos: o de maior massa no fundo.

O centro de massa é usada não só em relação aos corpos celestes e os mecanismos de design, mas também no estudo dos "comportamento" partículas microcosmo. Por exemplo, muitos deles nascem em pares (elétron-pósitron). Com a rotação do original e sujeito às leis da atração / repulsão, que pode ser considerado como um sistema com um centro de massa comum.

Para sistemas simples para calcular a posição do ponto do centro de massa é bastante fácil. Para isso, é necessário somar o produto para o peso corporal de cada vector de raio, e o valor obtido é dividida pela massa total.