Средний вектор перемещения вещества

Рассуждения на различные темы
Аватара пользователя
Сuriousus
Пользователь
Сообщения: 354
https://www.youtube.com/watch?v=pOfik9PN3Rw
Зарегистрирован: 20 сен 2021, 10:58
Репутация: 4

Re: Средний вектор перемещения вещества что это?

Сообщение Сuriousus »

► Показать
al_proz
Пользователь
Сообщения: 77
Зарегистрирован: 04 авг 2018, 16:34
Репутация: 2

Средний вектор перемещения масс

Сообщение al_proz »

Что такое "средний вектор перемещения масс", в смежных ветках форума и в видео Виктора Катющика не раскрыта до полной ясности. В связи с чем предлагаю оставлять свои соображения, а также ссылки на видео Виктора Катющика с тайм-кодами для раскрытия темы.


Исходные общеизвестные определения, составляющие термин СВПМ:

Перемещение - изменение положения в пространстве с течением времени относительно выбранной системы отсчёта.

Вектор - отрезок прямой определенной длины и направления. Направленный отрезок.

Вектор перемещения - вектор, характеризующий перемещение в выбранной системе отсчёта. Направлен из начального положения в конечное при перемещении.

Средний - полученный путём деления суммы нескольких величин на их количество.
Также понадобится термин Средне взвешенный - это средний, в котором усредняемые величины учитываются по-разному, в соответствии с весовыми коэффициентами.

Масса - количество вещества.


Исходя из исходных значений слов можно заключить:

Средний вектор перемещения - вектор, полученный путем деления суммы всех векторов перемещения на их количество

Средний вектор перемещения масс (распределенной массы) - это вектор, полученный путем деления суммы всех векторов перемещения единичных масс на их количество.

S = ( s1 + s2 + ... + sN ) / N [1]
где S - средний вектор перемещения масс
s1, s2, sN - векторы перемещения единичных масс 1, 2, ... , N
N - количество единичных масс

На практике мы имеем дело не с единичными массами (равными между собой), а с телами произвольной массы.

Для учёта произвольного тела в расчете среднего вектора перемещения масс, необходимо определить положение центра его массы, и учесть вклад величины этой массы в общий вектор. Вклад отдельной массы пропорционален её величине, и обратнопропорционален сумме всех масс.
В этом смысле средний вектор перемещения масс - это то же, что средне взвешенный вектор перемещения центров масс тел различной массы.

S = ( s1 * m1 + s2 * m2 + ... + sN * mN ) / ( m1 + m2 + ... + mN ) [2]
где S - средне взвешенный вектор перемещения центров масс тел различной массы
s1, s2, ... , sN - векторы перемещения центров масс тел 1, 2, ... , N
m1, m2, ... , mN - массы тел 1, 2, ... , N
N - количество тел


Если m1 = m2 = ... = mN, то все массы можно считать единичными и формула [2] примет вид формулы [1]
Также, средний вектор перемещения масс геометрически равен вектору перемещения центра всех масс, если их количество конечно. При бесконечном количестве масс, отсутствует единый центр масс.

Выводы
Из определений следует, что СВПМ определяется в заранее выбранной системе отсчёта.
В зависимости от выбранной системы отсчёта СВПМ может быть любым по направлению и величине.
Например: на бильярдном столе два шара катятся из одной точки в противоположные стороны. Тогда
1) в системе отсчёта связанной с центром масс двух шаров, СВПМ равен нулю
2) в системе отсчёта, связанной с одним из шаров, СВПМ ненулевой, направлен в сторону второго шара и увеличивается с течением времени.

В этом смысле утверждение Виктора о том, что СВПМ выделенной области равен нулю, одновременно значит, что система отсчёта связана с центром масс этой области. Это справедливо для конечного количества масс. Но для бесконечного количества масс не существует единого центра масс и нужны дополнительные логические построения.
Закрыто

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 19 гостей