明天,給你們帶來的是馬宏偉市長的質點&質心課堂。質點和質心之間,究竟如何區別?質點究竟是怎樣樣的?質心又是一個哪些東西?你們來一睹為快吧。
哪些稱作質點?
質點是有一定質量的一個點。例如,物體的總的質量是m,在數學上把它簡化成一個點。一個球體,你們曉得球體可大可小。依據研究問題的尺度的不同而設定。假如只研究這個球體在空中的一個軌跡的話,可以把它簡化成一個所謂的質點模型。物體順著一個拋物線來運動,在看它的運動軌跡的時侯質點,沒有必要把這個物體放得很大,只需曉得它的質量。所以,把它簡化成一個質點,同時曉得在這個點上的斥力,那這個模型就可以做得很簡單。
質點模型在靜力學和理論熱學研究的問題中,非常是運動學,是最常用的一個模型。
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哪些稱作質心?
質心是想像中一個不可變形的物體,為何說是質心呢?
“剛”的意思就是不能變型。所研究的對象不考慮它的變型,稱為質心。假如考慮變型,該研究對象就稱為變型體,也就是材料熱學上面所要研究的內容。
這么,質心有哪些作用?
我們所研究的好多對象都可以簡化成一種質心的模型,而這個質心的模型,它有一個重要的特質?如下所示:
一個粉筆盒從這個位置搬到另一位置,假若單純是搬動,可以把它看成一個質點來運動。假如要考慮在這個運動過程中,它是翻轉過來的,不僅它本身的剛體順著一個軌跡搬動之外,到了另一位置之后,它原先是開口朝上,到另一端后開口朝另一個方向(如右圖是朝右)。在這個過程中,它本身還有一些轉動。所以,這個質心的模型是拿來描述我們所給的這個物體,不僅它本身剛體的運動之外,還有一個特別重要的就是它本身的一個轉動。
為此,轉動這個概念對質心來說也是十分重要的特質。
這么,如何描述質心不可變形或則轉動呢?
實際上,質心從一端轉動到另一端,從直觀上看,可以見到它的轉動,從熱學的語言或則語文語言如何描述轉動呢?
在質心內找若干個任意兩點連成的線段,這種線段經過一定的變化后,它們將變化到相應的位置。質心內部任意兩點之間的距離,在整個變化或則運動之后,距離保持不變。
所以,原先質心內部任意兩點之間的距離是多少,變化后距離還是多少。這是一個比較重要的概念,這就是質心本身如何來描述它是不變型的。就是用質心內部若干個小的線段,而這個線段由你來定義。質心從原先狀態變到另一狀態之后,它原先的線段(即任意兩點之間的距離)都沒有變化。
實際上,就是質心沒有變型。
質點、質點系、剛體都是熱學中常用的理想模型。對同一研究對象,當所研究問題的條件不同時,可以選用不同模型進行描述。
通常在以下情況下可以把物體看作質點:
質點的概念在大至宏觀宇宙天體,小至微觀粒子領域中應用質點,都是很成功的。
質點,喪失了大小和形狀,卻還擁有它惟一的質量;質心,就像永恒愛你的心
永不會變型。
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