Для связи в whatsapp +905441085890

Понятие о центре тяжести тела

Понятие о центре тяжести тела

По закону всемирного тяготения на все частицы тела, находящегося вблизи земной поверхности, действуют силы притяжения их к Земле, т. е. силы их тяжести. Эти силы направлены вертикально вниз и пересекаются приблизительно в центре Земли; но так как расстояние от центра Земли чрезвычайно велико, по сравнению с расстояниями между частицами тел обычных размеров, то, с весьма большой точностью, можно считать силы тяжести всех отдельных частиц тела параллельными. Так, например, при расстоянии между частицами тела в 31 метр угол между соответствующими им вертикалями равен всего лишь одной секунде.

Равнодействующая сил тяжести всех отдельных частиц тела называется силой тяжести тела.

При любом изменении положения тела в пространстве силы тяжести его отдельных частиц будут приложены в одних и тех же точках и будут параллельны друг другу (вертикальны). Может изменяться лишь положение линий действия этих сил по отношению к телу. Но в этом случае -их равнодействующая, т. е. сила центр тяжести тела тяжести тела, будет всегда проходить через одну и ту же, совершенно определенную для каждого тела, точку центр тяжести тела — центр параллельных сил тяжести частиц тела, называемую центром тяжести тела.

Центр тяжести тела есть такая, неизменно связанная с этим телом геометрическая точка, через которую проходит линия действия силы тяжести данного тела при любом его положении в пространстве.

Положение центра тяжести тела зависит только от формы тела и распределения в нем материальных частиц.

Заметим, что неправильно представлять себе центр тяжести как материальную частицу тела, к которой непосредственно приложена сила тяжести тела. Последняя есть равнодействующая, которой мы можем лишь условно заменить в задачах механики (и притом не во всех) действие на тело сил тяжести его элементарных частиц, приложенных к этим частицам. Центр же тяжести тела есть лишь геометрическая точка, через которую всегда проходит линия действия этой равнодействующей. Центр тяжести тела может лежать в точке, где вовсе нет материальных частиц, принадлежащих данному телу.

Очевидно, что координаты центра тяжести тела определяются формулами (42), аналогичными формулам (41):

центр тяжести тела

где центр тяжести тела — координаты центра тяжести тела, центр тяжести тела — вес одной из частиц тела, центр тяжести тела — координаты центра тяжести этой частицы, центр тяжести тела — вес всего тела.

Эта теория взята с полного курса лекций на странице решения задач с подробными примерами по предмету теоретическая механика:

Теоретическая механика — задачи с решением и примерами

Возможно вам будут полезны эти дополнительные темы:

Аналитические условия равновесия произвольной пространственной системы сил. Случай параллельных сил + пример с решением
Центр параллельных сил
Центр тяжести однородного тела
Положение центра тяжести некоторых однородных тел простейшей формы