大学物理中引入质心的作用
作者:郑晓毅
来源:《文理导航·教育研究与实践》 2015年第7期
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worked怎么读    【摘 要】 质心概念是大学物理中一个重要的知识点,有着非常广泛的应用。文章从质心的引入和定义出发,分析了质心概念在多体系统的动量守恒定理、刚体力学中的平行轴定理、刚体的动能与势能中的重要应用。表明引入质心概念在处理经典物理问题的优越性。
    【关键词】质心;动量守恒;平行轴定理;平动动能;转动动能
    中图分类号:O412 文献标识码:A 文章编号:
    在大学物理中,质心是质点系力学和刚体力学中一个非常重要的概念,而且应用广泛。诸如多体系统的动量守恒定理,刚体力学中的平行轴定理,刚体的动能与势能推导中都可以看到质心的作用。这些物理定理的掌握与应用,是学生在大学物理课程学习的重要内容。本文从质心的引入以及定义出发,从几个方面分析了质心概念在大学物理中的重要应用。
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陌生的恋人改编自哪本小说    一、质心的引入:
    考虑最简单的一维空间中的两个物体1和2,质量分别为m1和m2。讨论两个物体的动力学方程,应用牛顿第二定律,对于物体1,有:
   
    其中x1为的简写,F12表示物体2对物体1的作用力,Fle表示除物体2以外外界对物体1的作用力,F1便表示物体1所受到的合外力。同理,对于物体2,有:
   
    将式(1)和式(2)左右两边相加起来,则有:
12种B哪种最好玩是哪12种    m1x1+m2x2=F12+F1e+F21+F2e(3)
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    根据牛顿第三定律,式(3)可以简化为:
    m1x1+m2x2=F1e+F2e+Fe (4)
    此时,我们引入一个新的物理量,令其为:,式(4)则可改写成:MX=Fe
    引入的新物理量则为质心,它是系统质量分布位置的一种加权平均,表明对于整个系统,可以将其看成是所有质量位于质心处的一个整体,其动力学方程仅受到合外力的影响,这便是质心以及质心运动定理。将以上质心的概念推广到多维空间中多个物体构成的质点系,得到质心的一般形式: