입자 시스템은 상호 관련 입자 그룹으로 설명된다. 이상적으로, 단단한 몸체는 잘 정의 된 형태의 입자 시스템으로 구성됩니다. 단단한 몸이나 물체는 완벽하거나 완벽한 모양에 가깝습니다. 또한 대상의 모양, 크기 또는 기타 물리적 특징이 정상적인 상황에서는 변하지 않음을 의미합니다. 따라서, 입자는 그들 사이에 일정한 거리를 갖는다. 그러나 그러한 몸은 존재할 수 없으므로 자연에 완벽하게 단단한 신체가 존재하지 않음을 의미합니다. 그러나 많은 상황에서 입자의 움직임으로 인한 변형은 무시할 수 있습니다.
질량 중심
입자 시스템에서 질량 중심은 번역 운동의 총 질량이 집중된 것으로 여겨지는 지점입니다.
입자 또는 신체 시스템에 작용하는 모든 힘이 질량 중심에 적용된다면, 몸은 영향을받지 않아야합니다. 그것은 몸이 휴식인지 움직이는지를 의미하며, 그 위치는 영향을받지 않습니다.
신체의 질량 중심은 입자 또는 특정 신체 시스템의 균형 점입니다.
참고 :두 입자가 같은 질량을 갖는 경우, 질량의 중심이 선의 중간 점에 놓여서 합류합니다.
질량 M1, M2, M3,… Mn 및 각각의 위치 벡터의 N 입자 시스템의 경우 위치는 다음과 같습니다.
RCM =M1R1 + M2 R2M1 + M2
질량 M1, M2, M3,… Mn 및 각각의 위치 벡터의 N 입자 시스템의 경우 위치는 다음과 같습니다.
RCM =M1R1 + M2R2 +. . . . . . + mnrnm1 + m2 +. . . .. + mn =i =1n mi rii =1n mi
번역 모션
신체의 입자가 주어진 순간에 함께 움직일 때, 모든 입자의 속도는 동일합니다. 이를 번역 모션이라고합니다.
번역 운동의 예는 직선으로 움직이는 차량이나 걷는 동물이 될 수 있습니다.
질량 중심의 운동
입자 시스템의 질량 중심은 입자 시스템의 모든 질량이 질량 중심에 농축되는 곳으로 이동합니다. 또한, 적용된 모든 외부 세력은이 시점에 중점을 둡니다. 속도 v1 및 v2를 갖는 두 입자의 M1 및 M2 시스템의 질량 중심의 속도는 다음과 같습니다.
VCM =M1V1 + M2 V2M1 + M2
입자의 두 시스템의 질량 ACM 중심의 가속도는
에 의해 주어집니다.ACM =M1A1 + M2 A2M1 + M2
신체에서 외부 힘이 작동하지 않는 상태에서 신체의 질량 중심은 지속적인 운동량을 갖습니다. 속도는 일정하게 유지되며 가속도는 0이됩니다. MVCM =상수.
각 운동량
다양한 입자 시스템에서 각 운동량은 선형 운동량의 회전 동등성으로 정의됩니다. 간단히 말해서, 각 운동량은 각 질량 또는 관성 모멘트 및 각속도의 산물입니다. 회전 축에 대한 각 운동량은 벡터 수량입니다.
각 운동량은 L =rp
에 의해 주어집니다각 운동량의 Si 단위는 회전의 KGM2S-1AXIS
입니다신체의 모든 입자가 동일한 각속도로 움직이지만 다른 반경의 원을 만드는 경우 입자 또는 강체의 체계는 회전하는 것으로 알려져 있습니다. 모든 원의 중심은 동일합니다. 우리 가이 공통 중심을 통과하는 선을 그려두면 이것은 회전의 축입니다.
힘의 작용하에 상기 신체가 휴식을 취하거나 균일 한 움직임으로 유지되면 강체는 평형으로 간주됩니다. 신체에 작용하는 모든 힘의 벡터 합이 0이면, 신체는 번역 평형 상태라고합니다.
기준점에 대해 그 신체에 작용하는 모든 힘의 벡터 합이 0이면, 신체는 회전 평형 상태라고합니다. 그러나이 두 조건이 모두 만족되면 신체는 불완전한 평형 을가집니다.
관성의 순간
관성 모멘트는 입자 시스템의 회전 관성과 유사한 것으로 설명된다. 축에 대한 신체 관성의 순간은 덩어리 생성물의 합계와 축으로부터 각각의 수직 거리의 제곱입니다.
에 의해 주어집니다=dldt
관성의 순간
관성 모멘트는 입자 시스템의 회전 관성과 유사한 것으로 설명된다. 질량의 산물과 수직 거리의 제곱의 합은 관성의 모멘트를 제공합니다.
에 의해 제공됩니다I =M1R12 + M2R22 + M3R32 +. . . . . . + mnrn2 =i =1nmir12
결론
모든 단단하거나 고체는 입자 시스템으로 구성됩니다. 이 시스템에서, 입자는 상호 관련되어 있고 강성 몸체를 형성한다. 그러나, 본질적으로, 완벽하게 단단한 몸체는 존재할 수 없으며, 그러한 몸의 움직임 중에 발생하는 요인에는 질량의 중심, 각 운동량, 토크 및 관성 모멘트가 포함됩니다. 신체의 질량 중심은 또한 신체의 균형 점으로 간주됩니다. 신체의 전체 덩어리가 집중되는 것으로 상상되는 신체의 지점입니다. 신체와 토크의 각 운동량은 상호 관련되어 있습니다.
