Što je središte mase?

Izraz "središte mase" ne koristi se samo umehanike i u izračunima gibanja nebeskih tijela, ali i svakodnevnog života. Samo što ljudi ne razmišljaju o tome kakve se zakone prirode očituju u ovoj ili onoj situaciji. Na primjer, klizači u paru klizanje aktivno koriste središte mase sustava, kada se odmotaju, držeći ruke.

Prije nego što je Newton otkrio gravitacijske zakone,vjerovalo se da se Zemlja i svi planeti sustava okreću oko središnje zvijezde - Sunce. To jest, mjesto središnje točke podudara se s fizičkim središtem zvijezde. Teoretski je bilo sasvim moguće. Ali onda je Newton dokazao da se objekti međusobno privlače - ne samo da Sunce utječe na planetu, već i posljedica utječe i na zvijezdu. Budući da formula ne uključuje samo kvadrat udaljenosti, već i mase, sile interakcije su nejednake. Kao rezultat toga, ispostavilo se da se središte mase mehaničkog sustava "Zemlje-Sunce" ne nalazi u sredini zvijezde, već se pomakne u odnosu na fizički centar. Stoga se oko ove točke i Zemlja i Sunce okreću.

Središte mase omogućilo nam je da najprije pretpostavimo i ondabriljantno potvrđuju postojanje u sustavu zvijezde Sirius beznačajnog pratitelja. Promatrajući gibanje zvijezde, astronom je skrenuo pozornost na njegove čudne valovitosti. Ispalo je da je Sirius dvostruka zvijezda. Okreću se oko središta mase, što uzrokuje promatrane oscilacije.

Središte mase potpuno je neovisno o vrsti spajanjaobjekti: magnetska polja, konop, štap. Predstavljaju dvije lopte s masama m1 i m2, povezana sa svakim drugim duljine svjetlosti metalni štap L. Ovaj dio momenta prenosi na kuglasti m1, može prenijeti i m2. Ako mi sada odustati od ove hrpu lopti u zraku pod kutom, let je samo na prvi pogled čini se luta: Iako je „salto” lopte, mijenja svoj položaj, neke zajedničke točke na štapu se kreće kako treba - na paraboličnim putanji. Ovo je središte mase. Ne mora biti u samom objektu. Na primjer, u primjeru sa zvijezdama, nalazi se u praznini. Pri obavljanju izračuni se vjeruje da je ukupna masa svih objekata koncentrirana u određenom trenutku, to je popraćeno vektora vanjskih sila. Ako prijaviti bilo tijelo sustava zamah, u punom skladu sa zakonima očuvanja količine gibanja energije svoje vrijednosti na centar mase će biti nula. Ako smatra izoliran od vanjskih utjecaja sustava, gibanje njegovog središta mase javlja se konstantnom brzinom. Prema tome, u ovom slučaju možemo govoriti o inercijskog referentnog sustava.

Koncept centra mase se također primjenjuje kadaprojektiranje brodova. Potrebno je uzeti u obzir ne samo dva tijela, već veliki broj njih i sve dovesti do jedinstvenog nazivnika. Pogreške u izračunima znače nedostatak stabilnosti broda: u jednom će slučaju biti pretjerano uronjen u vodu, uz rizik odlaska na dno na najznačajnijim valovima; au drugoj previsokoj nadmorskoj visini, stvarajući opasnost od puča na strani. Usput, zbog toga bi svaka stvar na brodu trebala biti na svom mjestu, propisana izračunima: najmasivniji na dnu.

Središte mase koristi se ne samo zanebeskih tijela i mehanizama za projektiranje, ali i proučavanje "ponašanja" mikročestica čestica. Na primjer, mnogi od njih su rođeni u paru (elektronski-pozitron). S rotacijom izvornika i podliježe zakonima privlačenja / odbijanja, oni se mogu smatrati kao sustav sa zajedničkom središtu mase.

Za jednostavne sustave izračunajte položaj točkecentar mase je prilično jednostavan. Da biste to učinili, potrebno je složiti proizvode mase svakog tijela vektorom radijusa i podijeliti dobivenu vrijednost s ukupnom masom.