形心计算公式是∫∫Dxdxdy=重心横坐标×D的面积,∫∫Dydxdy=重心纵坐标×D的面积。形心就是截面图形的几何中心,质心是针对实物体而言的,而形心是针对抽象几何体而言的,对于密度均匀的实物体,质心和形心重合。
面的形心就是截面图形的几何中心,质心是针对实物体而言的,而形心是针对抽象几何体而言的,对于密度均匀的实物体,质心和形心重合。质心:质量中心简称质心,指物质系统上被认为质量集中于此的一个假想点。与重心不同的是,质心不一定要在有重力场的系统中。
寻找形心方法:
当截面具有两个对称轴时,二者的交点就是该截面的形心。据此,可以很方便的确定圆形、圆环形、正方形。
形心是一个对称轴的截面,一定在其对称轴上,具体在对称轴上的哪一点,则需计算才能确定。把均匀平面薄片的重心叫做这平面薄片所占的平面图形的形心(对于密度均匀的实物体,质心和形心重合)。
小窄条近似为矩形,矩形的密度是1,所以质心即形心,即对称中心,为对角线的交点,所以纵坐标(f+g)/2,横坐标x+dx/2。
可近似为x,不近似的话,后面求静力矩时会出现dx的高阶无穷小,还是会舍去。
在物体对某一条轴存在转动趋势却没有转动时,所产生的力矩为静力矩。
在几何结构中,质心坐标是指图形中的点相对各顶点的位置。以三角形为例,三角形内的点都可以由一个矩阵表示,这个矩阵和三角形各顶点有关。
质心坐标系统由August Ferdinand Möbius在1827年提出。
扩展资料:
质心运动守恒定律
(1)若∑F e ≡0,则ac = 0,vc = 常矢量
即当外力系主矢量等于零时,质心的加速度等于零,质心保持静止或作匀速直
线运动。
(2)若∑Fxe ≡0,则acx = 0,vcx = 常量
即当外力系在某轴上投影的代数和等于零时,质心的加速度在该轴上投影为零,
质心沿该轴方向保持静止或匀速运动。
这两种情况称为质心运动守恒。 质心运动定理经常用来求约束反力。
一、区别:
1、质量中心简称质心,指物质系统上被认为质量集中于此的一个假想点;重心是在重力场中,物体处于任何方位时所有各组成支点的重力的合力都通过的那一点。规则而密度均匀物体的重心就是它的几何中心;面的形心就是截面图形的几何中心。
2、质心是针对实物体而言的,而形心是针对抽象几何体而言的,对于密度均匀的实物体,质心和形心重合。
3、一般情况下重心和形心是不重合的,只有物体是由同一种均质材料构成时,重心和形心才会重合。
二、位置判断及计算:
1、重心:物体的重心位置,质量均匀分布的物体,重心的位置只跟物体的形状有关。有规则形状的物体,它的重心就在几何中心上,如,均匀细直棒的中心在棒的中点,均匀球体的重心在球心。不规则物体的重心,可以用悬挂法来确定物体的重心,不一定在物体上。
计算:在某物体(总质量为M)所在空间任取一确定的空间直角坐标系O-xyz,则该物体可微元出i个质点,每个质点对应各自坐标(xi,yi,zi)及质量mi,
已知M=m1+m2+‥+mi,设该物体重心为G(X,Y,Z)
则X=(x1m1+x2m2+‥+ximi)/M
Y=(y1m1+y2m2+‥+yimi)/M
Z=(z1m1+z2m2+‥+zimi)/M
2、形心:当截面具有两个对称轴时,二者的交点就是该截面的形心,由此,可以很方便的确定圆形、圆环形、正方形的形心。
3、质心:由于质心是指物质系统上被认为质量集中于此的一个假想点。与重心不同的是,质心不一定要在有重力场的系统中。值得注意的是,除非重力场是均匀的,否则同一物质系统的质心与重心通常不在同一假想点上。
在一个N维空间中的质量中心,坐标系计算公式为:
X表示某一坐标轴;mi 表示物质系统中,某i质点的质量;xi 表示物质系统中,某i质点的坐标。
扩展资料:
寻找形状不规则或质量不均匀物体重心方法
1、悬挂法:只适用于薄板(不一定均匀)。首先找一根细绳,在物体上找一点,用绳悬挂,划出物体静止后的重力线,同理再找一点悬挂,两条重力线的交点就是物体重心。
2、支撑法:只适用于细棒(不一定均匀)。用一个支点支撑物体,不断变化位置,越稳定的位置,越接近重心。
3、针顶法:同样只适用于薄板。用一根细针顶住板子的下面,当板子能够保持平衡,那么针顶的位置接近重心。
4、用铅垂线找重心(任意一图形,质地均匀):用绳子找其一端点悬挂,后用铅垂线挂在此端点上(描下来)。而后用同样的方法作另一条线。两线交点即其重心。
参考资料来源:
百度百科-质心
百度百科-重心
百度百科-形心
如下图所示:
一是根据垂直轴定理积分。
二是根据垂直轴定理积分。
无论哪种方法,都需要运用均匀细棒绕垂直于自身中心的。
转动惯量公式 mL²/12。
主要优势:
一个物体以角速度ω绕固定轴z轴的转动同样可以视为以同样的角速度绕平行于z轴且通过质心的固定轴的转动。也就是说,绕z轴的转动等同于绕过质心的平行轴的转动与质心的转动的叠加。
利用平行轴定理可知,在一组平行的转轴对应的转动惯量中,过质心的轴对应的转动惯量最小。垂直轴定理。
如图所示:
图二:
当f(x,y)在区域D上可积时,其积分值与分割方法无关,可选用平行于坐标轴的两组直线来分割D,这时每个小区域的面积Δσ=Δx·Δy,因此在直角坐标系下,面积元素dσ=dxdy,从而二重积分可以表示为:
由此可以看出二重积分的值是被积函数和积分区域共同确定的。将上述二重积分化成两次定积分的计算,称之为:化二重积分为二次积分或累次积分。
相关介绍:
面的形心就是截面图形的几何中心,质心是针对实物体而言的,而形心是针对抽象几何体而言的,对于密度均匀的实物体,质心和形心重合。
n 维空间中一个对象X的几何中心或形心是将X分成矩相等的两部分的所有超平面的交点。非正式地说,它是X中所有点的平均。如果一个物件质量分布平均,形心便是重心。
判断形心的位置:
当截面具有两个对称轴时,二者的交点就是该截面的形心。据此,可以很方便的确定圆形、圆环形、正方形。
形心是一个对称轴的截面,一定在其对称轴上,具体在对称轴上的哪一点,则需计算才能确定。把均匀平面薄片的重心叫做这平面薄片所占的平面图形的形心。
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