Cila është qendra e masës?

Termi "qendër e masës" përdoret jo vetëm në mekanikë dhe në llogaritjen e lëvizjes së trupave qiellorë, por edhe në jetën e përditshme. Vetëm njerëzit nuk mendojnë gjithmonë se çfarë ligjesh të natyrës manifestohen në këtë apo atë situatë. Për shembull, skaters në pairing skating në mënyrë aktive përdorin qendrën e masës së sistemit, kur ata të lëshohem, duke mbajtur duart.

Para, përpara zbulimit të ligjeve të gravitacionit nga Njutoni, besohej se Toka dhe të gjithë planetet e sistemit rrotulloheshin rreth yllit qendror - Diellit. Kjo është, vendndodhja e pikës qendrore përkon me qendrën fizike të yllit. Teorikisht, ishte mjaft e mundur. Por pastaj Newton provoi se objektet tërhiqen reciprokisht me njëri-tjetrin - jo vetëm që Dielli ndikon në planetin, por kjo e fundit ndikon gjithashtu në yll. Meqenëse formula përfshin jo vetëm sheshin e distancës, por edhe masën, forcat e ndërveprimit janë të pabarabartë. Si rezultat, rezulton se qendra e masës së sistemit mekanik "Tokë-Diell" nuk gjendet në mes të yllit, por është zhvendosur në krahasim me qendrën fizike. Prandaj, rreth kësaj pike, Toka dhe Dielli rrotullohen.

Qendra e masës na lejoi që së pari të supozojmë, dhe pastaj të shkëlqyeshëm të konfirmojmë ekzistencën në sistemin yll të Siriusit të një sateliti modest. Duke respektuar mocionin e yllit, astronomi tërhoqi vëmendjen ndaj zhvendosjeve të çuditshme të tij. Doli se Sirius është një yll i dyfishtë. Ata rrotullohen rreth qendrës së masës, e cila shkakton luhatjet e vërejtura.

Qendra e masës është plotësisht e pavarur nga lloji i lidhjes së objekteve: fusha magnetike, litar, shufra. Ne përfaqësojmë dy topa me masa m1 dhe m2, të lidhura me njëra-tjetrën nga një shufër metalike e gjatësisë L. Për shkak të kësaj pjese të momentit të dhënë në topin m1 do të transmetohet dhe m2. Nëse tani e hedhim këtë pako topa në një kënd në ajër, atëherë fluturimi do të duket në shikim të parë të çrregullt: edhe pse topa "bie", duke ndryshuar pozicionin e tyre, një pikë e përbashkët mbi shufrën lëviz siç duhet, përgjatë një trajektore parabolike. Kjo është qendra e masës. Ajo nuk duhet të jetë në vetë objektin. Për shembull, në shembullin me yje, ajo gjendet në zbrazëti. Kur bën llogaritjet, supozohet se masa totale e agregateve është e përqendruar pikërisht në një pikë të caktuar, vektorët e forcave të jashtme aplikohen gjithashtu ndaj tij. Nëse ne japim një impuls për çdo organ të sistemit, atëherë, në përputhje të plotë me ligjet e ruajtjes së energjisë së impulsit , vlera e saj në pikën e qendrës së masës do të jetë zero. Nëse marrim parasysh një sistem të izoluar nga ndikimet e jashtme, lëvizja e qendrës së saj të masës ndodh në një normë konstante. Prandaj, në këtë rast mund të flasim për kornizën inerciale të referencës.

Koncepti i qendrës së masës përdoret gjithashtu në hartimin e anijeve. Është e nevojshme të merren parasysh jo vetëm dy organe, por një numër i madh i tyre dhe të gjitha të çojnë në një emërues të vetëm. Gabimet në llogaritjet nënkuptojnë mungesën e qëndrueshmërisë së anijes: në një rast do të zhytur në ujë, me rrezikun e shkuarjes në fund me valët më të vogla; Dhe në nivelin tjetër të ngritur mbi nivelin e detit, duke krijuar rrezikun e një grushti shtrëngimi në krah. Nga rruga, kjo është arsyeja pse çdo gjë në bord duhet të jetë në vendin e saj, dhënë nga llogaritjet: më masive në fund të fundit.

Qendra e masës përdoret jo vetëm për trupat qiellorë dhe për dizajnimin e mekanizmave, por edhe për studimin e "sjelljes" së grimcave mikroworld. Për shembull, shumë prej tyre lindin në çifte (elektron-pozitron). Duke e zotëruar rrotullimin origjinal dhe duke iu bindur ligjeve të tërheqjes / neveritjes, ato mund të shihen si një sistem me një qendër të përbashkët të masës.

Për sisteme të thjeshta, është mjaft e lehtë për të llogaritur pozicionin e qendrës së pikës së masës. Për këtë, është e nevojshme të përmblidhni produktet e masës së çdo trupi nga vektori i rreze, dhe ndani vlerën e marrë me masën totale.