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质心的动能可以代替各个质点的动能吗?

来源:学生作业帮 编辑:搜搜做题作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/06/23 18:11:17
质心的动能可以代替各个质点的动能吗?
为什么?质心的速度不是通过动量的角度来定义的吗?矢量和相等的话不能就证明动能相等了吧?
我遇到一道题,是一个刚性轻杆两段有两个小球,质量相等.然后对于此系统的能量,答案就直接算质心的能量加上各质点相对于质心的转动速度的动能.
(1)这样可以吗?为什么?证明?
(2)是不是这是个特殊情况?还是一切的系统的动能都可以这么求?证明?
(3)那势能可以吗?
质心的动能可以代替各个质点的动能吗?
Vc:质心速度;Rc:质心坐标
Ek=∑1/2mi vi^2=∑1/2mi [Vc+ω×(Ri-Rc)]^2
=∑1/2mi Vc^2+∑mi Vc?[ω×(Ri-Rc)] +∑1/2mi [ω×(Ri-Rc)]^2
∑mi Vc?[ω×(Ri-Rc)]=Vc?[ω×∑mi(Ri-Rc)]=Vc?[ω×M(Rc-Rc)]=0
所以Ek=∑1/2mi Vc^2+∑1/2mi (ω×Ri)^2
即刚体总动能是质心平动动能和绕质心转动动能之和.
如果不是选取质心就不能如此计算.