Основные определения и характеристики
Материальной системой будем называть совокупность материальных точек, связанных между собой определенным образом (стержнями, нитями, винтами, пружинами и т.п., в том числе и силами взаимодействия).
Абсолютно твердое тело также является материальной системой, у которой точек бесконечное множество и связаны они между собой так, что расстояния между ними не изменяются, все время остаются постоянными.
Центром масс материальной системы называется геометрическая точка , положение которой определяется радиусом-вектором таким, что
где — радиусы-векторы отдельных точек с массами — масса всей системы.
Координаты центра масс
Умножив числитель и знаменатель в (14.1) и (14.2) на (ускорение свободного падения) убедимся, что вблизи поверхности Земли центр масс совпадает с центром тяжести материальной системы, так как — вес точек системы, сила тяжести их.
При исследовании движения материальной системы силы, действующие на ее точки, иногда приходится делить на классы: или на внешние и внутренние, или на активные (задаваемые) и реакции связей.
Внешними силами (обозначать будем ) являются силы, действующие на точки системы со стороны точек, принадлежащих другим системам.
Внутренние силы () — силы взаимодействия между точками системы. Эти силы попарно равны по величине и направлены по одной прямой в противоположные стороны. Поэтому их главный вектор и главный момент относительно любой точки равны нулю, то есть:
и
Конечно, при этом внутренние силы не всегда уравновешиваются: под действием этих сил отдельные точки системы могут перемещаться относительно друг друга.
Реакции связей или просто — реакции, это силы, которые ограничивают движение точек системы (их координаты, скорость и др.). В статике это были силы, заменяющие связи. В динамике для них вводится более общее определение.
Активными или задаваемыми силами называются все остальные силы, все кроме реакций.
Необходимость этой классификации сил выяснится в следующих главах.
Эта теория взята со страницы помощи с решением заданий по теоретической механики, там найдёте другие лекции и примеры решения задач или сможете заказать онлайн помощь:
Помощь по теоретической механике
Кстати возможно вам будут полезны эти страницы:
Определение движении точки естественным способом |
Относительное движение материальной точки |
Моменты инерции тел в теоретической механике |
Работа силы в материальной системы |