Для связи в whatsapp +905441085890

Вычисление статических моментов и координат центра тяжести плоской фигуры

Вычисление статических моментов и координат центра тяжести плоской фигуры

Пусть дана материальная плоская фигура (пластинка), ограниченная кривой Вычисление статических моментов и координат центра тяжести плоской фигуры и прямыми Вычисление статических моментов и координат центра тяжести плоской фигуры, Вычисление статических моментов и координат центра тяжести плоской фигуры, Вычисление статических моментов и координат центра тяжести плоской фигуры (см. рис. 197).

Будем считать, что поверхностная плотность пластинки постоянна Вычисление статических моментов и координат центра тяжести плоской фигуры. Тогда масса всей пластинки равна Вычисление статических моментов и координат центра тяжести плоской фигуры, т. е. Вычисление статических моментов и координат центра тяжести плоской фигуры.

Выделим элементарный участок пластинки в виде бесконечно узкой вертикальной полосы и будем приближенно считать его прямоугольником.

Тогда масса его равна Вычисление статических моментов и координат центра тяжести плоской фигуры. Центр тяжести Вычисление статических моментов и координат центра тяжести плоской фигуры прямоугольника лежит на пересечении диагоналей прямоугольника. Эта точка Вычисление статических моментов и координат центра тяжести плоской фигуры отстоит от оси Вычисление статических моментов и координат центра тяжести плоской фигуры на Вычисление статических моментов и координат центра тяжести плоской фигуры от оси Вычисление статических моментов и координат центра тяжести плоской фигуры на Вычисление статических моментов и координат центра тяжести плоской фигуры (приближенно; точнее на расстоянии Вычисление статических моментов и координат центра тяжести плоской фигуры). Тогда для элементарных статических моментов относительно осей Вычисление статических моментов и координат центра тяжести плоской фигуры и Вычисление статических моментов и координат центра тяжести плоской фигуры выполнены соотношения

Вычисление статических моментов и координат центра тяжести плоской фигуры

Следовательно, Вычисление статических моментов и координат центра тяжести плоской фигуры.

По аналогии с плоской кривой получаем, обозначив координаты центра тяжести плоской фигуры (пластинки) через Вычисление статических моментов и координат центра тяжести плоской фигуры, что Вычисление статических моментов и координат центра тяжести плоской фигуры, Вычисление статических моментов и координат центра тяжести плоской фигуры. Отсюда

Вычисление статических моментов и координат центра тяжести плоской фигуры

или

Вычисление статических моментов и координат центра тяжести плоской фигуры

Пример №41.15.

Найдем координаты центра тяжести полукруга Вычисление статических моментов и координат центра тяжести плоской фигуры (см. рис. 198).

Вычисление статических моментов и координат центра тяжести плоской фигуры

Решение:

Очевидно (ввиду симметрии фигуры относительно оси Вычисление статических моментов и координат центра тяжести плоской фигуры), что Вычисление статических моментов и координат центра тяжести плоской фигуры. Площадь полукруга равна Вычисление статических моментов и координат центра тяжести плоской фигуры. Находим Вычисление статических моментов и координат центра тяжести плоской фигуры:

Вычисление статических моментов и координат центра тяжести плоской фигуры
Вычисление статических моментов и координат центра тяжести плоской фигуры

Стало быть,

Вычисление статических моментов и координат центра тяжести плоской фигуры

Итак, центр тяжести имеет координаты Вычисление статических моментов и координат центра тяжести плоской фигуры.

На этой странице размещён полный курс лекций с примерами решения по всем разделам высшей математики:

Другие темы по высшей математике возможно вам они будут полезны:

Давление жидкости на вертикальную пластинку
Вычисление статических моментов и координат центра тяжести плоской кривой
Необходимость (уравнения в полных дифференциалах)
Достаточность (уравнения в полных дифференциалах)