В центъра на масата на механичната система, законът на движение на масовия център
Центърът на маса (инерцията) на механичната система се нарича точка. характеризиращ вектор радиус е равен на сумата от продукти относителните маси на всички точки на системата за материал на векторите на радиус на общото тегло на системата:
и при което - маса и радиус вектора на точката на Ith материал е общият брой на точките, - общата маса на системата. Ако радиус вектора на центъра на масата се провежда. след това.
По този начин, в центъра на маса - е геометрична точка за което сумата от продукти на масите на всички съществени точки, съставляващи механична система, техните радиус вектори, извлечени от тази точка е нула.
Разнообразяване на уравнение (2.12) от време, ние получаваме израз за центъра на масата скорост:
После инерцията на системата е равна на произведението от масата на центъра на тежестта на скоростта. Заместването на този израз в основното уравнение на динамиката на транслационно движение на твърдо вещество, имаме:
- центъра на масата на механичната система се движи като масата на която е равна на масата на цялата система и на която сила е равна на главния вектор прилага системата на външни сили.
Уравнение (2.13) показва, че за промяна на центъра на масата скорост необходимо външната сила действа върху системата. Вътрешни части на силите за взаимодействие на системата могат да доведат до промени в скоростите на тези части, но не могат да повлияят на общата инерция на системата и скоростта на центъра на масата.
Ако механичната система е затворена, центъра на масата и скоростта не се променя с течение на времето. По този начин, в центъра на масата на затворена система е или в покой или движи с постоянна скорост спрямо инерционна координатна система. Това означава, че центъра на тежестта може да бъде свързана с референтна система и тази система ще бъде инерционно.
2.6. трансформация Galileo. Принцип на относителността галилейски
Помислете два кадъра, които се движат една спрямо друга с постоянна скорост. Една от системите, посочен на Фигура 2.5 писмо. Ние условно ще се счита за решен. След втората система ще се движат по еднакъв начин. Изберете система и ос на координатната система, ос, така че оста и съвпадат, но ос. както и успоредно една на друга.
Ние намираме връзката между координатите на точка в системата и координатите на една и съща точка в системата. Ако започнем обратното броене до момента, когато произходът на двете системи съвпадат, а след това, както следва от фигура 2. 5
В класическата механика, се смята, че в двете системи, времето тече по същия начин. Тогава ние се получи комплект от четири уравнения, наречен галилейски трансформация:
Разнообразяване на израза (2.14) от време, ние откриваме връзката между скоростите на точката по отношение на референтната система и:
В вектор форма. (2.16)
Формули (2,15) и (2,16) експресират принципите на добавяне на скоростите в класическата механика. Трябва да се помни, че експресията (2,15) са валидни само в случай на избиране на осите, показани на Фигура 2.5. Уравнение (2.16) е валидна за всеки избор на оси. Разграничаване (2.16) по отношение на времето, получаваме:
- ускорение на тялото във всички инерционни референтни системи, така. Това означава, че силите, които действат върху тялото в инерционни еталонни системи са едни и същи. Следователно, динамичните уравнения не се променят по време на прехода от една инерционна референция система към друга, т.е. инвариантна трансформации на Галилей. От механична гледна точка, всички инерционни еталонни системи са напълно равностойни, никой от тях не може да се даде предимство на другите. Това означава, че няма механични експерименти, проведени в рамките на дадена референтна рамка, не е възможно да се установи дали е в покой или се движи равномерно. Тези разпоредби се наричат галилеевите принципа на относителността.
В съвременната физика се разграничат четири вида взаимодействия: гравитационно (наречена всемирното привличане), електромагнитни (извършва чрез електрически и магнитни полета), или силно ядрено (частици, осигуряващ връзката в атомното ядро) и слаб (проявяваща се с упадъка на елементарни частици).
В класическата механика се занимават с гравитационни и електромагнитни сили, както и еластични и силите на триене. Последните две сили се определят от взаимодействието между молекулите на веществото и имат електромагнитен произход.
Гравитационните и електромагнитните сили са основните и не могат да бъдат намалени до друг, по-прости сили. Еластична сила и силите на триене не са от основно значение.