作者xyz2k (~~!!)
看板TransPhys
标题Re: [力学] 请教求质心问题……
时间Fri Feb 24 01:14:26 2006
※ 引述《Eyeba11 (油炸眼球)》之铭言:
: 不好意思,在书上看到有两题不太清楚,
: 想拜托一下看有没有大大能了解他为什麽这样做……
: 一、在xy平面上,a<x<2a及b<y<2b间为一金属薄板,设此板之质量密度与坐标x成正比,
: 则金属板之质心坐标为?
: 二、试求均质半圆板的质量中心,设a为圆半径。
: 第一题的正解:
: 质量密度σ=kx→dm=σdA=σdxdy
: 2b 2a
: ∫xdm ∫∫xσdxdy ∫ ∫ xkxdxdy
: b a
: A. X= ─── = ────── = ───────
: 2b 2a
: m ∫∫σdxdy ∫ ∫ kxdxdy
: b a
: (7/3)k(a^3)b
: = ────── = (14/9)a
: (3/2)k(a^2)b
: 2b 2a
: ∫ydm ∫ ∫ ykxdxdy
: b a (9/4)k(a^2)(b^2)
: B Y= ─── = ─────── = ──────── = (3/2)b
: m (3/2)k(a^2)b (3/2)k(a^2)b
: 我知道求质心公式是 x = (1/m)∫xdm,
: 但是为什麽他这题连分母的m都当成dm代入σdxdy呢?
因为它的质量密度与x成正比,
你要算出它的总质量就只有很直观的这麽积分才做的出来
: 还有,如果m在分母的话,积分不是直接变成㏑m了吗?
分子积分是分子的事,分母积分是分母的事,
你应该再去了解公式的意义是什麽
: 第二题的正解:
: a
: ∫ydm = ∫yσdA = ∫yσ2(√(a^2-y^2))dy = ∫σ(√(a^2-y^2))dy^2
: 0
: a^2
: (令u = y^2) ∫σ(√(a^2-u))du = (2/3)σa^3
: 0
: ∫ydm (2/3)σa^3
: → 质量中心 = ─── = ────── = (4/3π)a
: M σ*(1/2)πa^2
: 为什麽这题不用像上题那样,
: 直接把M也代入σA,反而只要在最後算完∫ydm再直接除以M就可以了呢?
你可以这麽做不过还要去积分较麻烦,用更简单的作法不是更快吗
: a
: 另外,我想知道为什麽∫yσ2(√(a^2-y^2))dy = ∫σ(√(a^2-y^2))dy^2
: 0
dy^2=2ydy
: 虽然这似乎是属於微积分的范围,但是这毕竟是物理的题目,
: 所以就一起po在这了……
: 我知道过程可能有点繁复,
: 不过还是希望有好心人能为我解惑……感激不尽。
--
※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc)
◆ From: 220.142.38.69
1F:推 Eyeba11:多谢大大,我可能还要再花时间研究研究才行 02/25 10:05