Hvad er massens centrum?

Udtrykket "massens centrum" anvendes ikke kun i mekanik og i beregning af bevægelser af himmellegemer, men også i hverdagen. Bare mennesker tænker ikke altid på, hvilken slags naturlove der manifesteres i denne eller den pågældende situation. For eksempel bruger skøjere i parskøjter aktivt midten af systemet, når de slapper af og holder hånden.

Før det blev antaget, at Jorden og alle planeterne i systemet drejede sig omkring den centrale stjerne - Solen, før Newton's opdagelse af gravitationen fandt sted. Dvs. placeringen af det centrale punkt falder sammen med stjernens fysiske center. Teoretisk var det helt muligt. Men så viste Newton, at genstande er indbyrdes tiltrukket af hinanden - ikke kun påvirker Solen planeten, men sidstnævnte påvirker også stjernen. Da formlen ikke blot involverer kvadratet af afstanden, men også massen, er interaktionskræfterne ulige. Som et resultat heraf viser det sig, at centrum for massen af "Earth-Sun" mekanisk system ikke er placeret midt i stjernen, men forskydes i forhold til det fysiske center. Derfor roterer både jorden og solen omkring dette punkt.

Massens centrum tillod os først at antage, og så bekræftes brilliantly eksistensen i stjernesystemet Sirius af en diskret satellit. Observationen af stjernens bevægelse fremhævede astronomen dens underlige bølgende forskydninger. Det viste sig, at Sirius er en dobbel stjerne. De drejer sig om midten af massen, hvilket forårsager de observerede svingninger.

Massens centrum er fuldstændig uafhængig af typen af forbindelse af objekter: magnetfelter, reb, stang. Vi repræsenterer to bolde med masser m1 og m2, forbundet med hinanden ved hjælp af en letmetalstang med længde L. På grund af denne del af momentet, der overføres til bolden, vil m1 blive transmitteret og m2. Hvis vi nu kaster denne bundt af bolde i en vinkel ind i luften, så ser flyvningen ud ved første øjekast rodet: skønt ballerne "tumler" og ændrer deres position, bevæger et bestemt fælles punkt på stangen som det skal langs en parabolisk bane. Dette er centrum for masse. Det behøver ikke at være i selve objektet. For eksempel er det i eksemplet med stjerner placeret i hulrummet. Ved beregning antages det, at den samlede aggregerede masse af objekter er koncentreret præcist på et givet punkt, anvendes også vektorerne af ydre kræfter på den. Hvis vi giver impulser til ethvert legeme af systemet, vil dets værdi i midten af massen i fuld overensstemmelse med lovene om bevarelse af pulsenergien være nul. Hvis vi betragter et system isoleret fra ydre påvirkninger, forekommer bevægelsen af dets massesenter i konstant hastighed. Derfor kan vi i dette tilfælde tale om inertieringsrammen.

Konceptet af massens centrum anvendes også i skibets design. Det er nødvendigt at tage højde for ikke kun to organer, men et stort antal af dem og alle fører til en enkeltnævner. Fejl i beregningerne betyder manglen på skibets stabilitet: i et tilfælde vil det blive fordybet i vand, med risiko for at komme ned til bunden med de mindste bølger; Og i den anden for forhøjet over havets overflade skaber faren for et kup på siden. Forresten, derfor bør alle ting om bord være på plads, forudsat ved beregninger: den mest massive i bunden.

Massens centrum bruges ikke kun til himmellegemer og til at designe mekanismer, men også til at studere "adfærd" af microworld partikler. For eksempel er mange af dem født i par (elektron-positron). Besidder den oprindelige rotation og overholder loven om tiltrækning / afstødning, kan de ses som et system med et fælles center for masse.

For enkle systemer er det ret nemt at beregne positionen for midten af massepunktet. Til dette er det nødvendigt at summere produkterne fra massen af hver krop med radiusvektoren og opdele den opnåede værdi med den samlede masse.