Силовое поле. Центр тяжести твердого тела
Область, в каждой точке которой на помещенную туда материальную частицу действует сила, зависящая от положения (координат) этой точки, называется силовым полем. Примером силового поля является поле тяготения (поле сил притяжения к Земле или к любому другому небесному телу). На каждую частицу тела, находящегося вблизи земной поверхности, действует направленная вертикально вниз сила, равная произведению массы частицы на ускорение свободного падения и которую называют силой тяжести. Эти силы образуют поле сил тяжести. Для тел, размеры которых очень малы по сравнению с земным радиусом, силы тяжести, действующие на частицы тела, можно считать параллельными друг другу и сохраняющими для каждой частицы постоянное значение при любых поворотах тела. Поле тяжести, в котором выполняются эти два условия, называют однородным полем тяжести. Равнодействующую сил тяжести P =S pk.
твердого тела называется неизменно связанная с этим телом точка, через которую проходит линия действия равнодействующей сил тяжести, действующих на частицы данного тела, при любом положении тела в пространстве. Координаты центра тяжести, как центра параллельных сил, определяются по следующим формулам:
где xk, yk, zk – координаты точек приложения сил тяжести pk, действующих на частицы тела. Отметим в заключении, что, согласно определению, центр тяжести – это точка геометрическая; она может лежать и вне пределов данного тела (например, для кольца).
|
, 
, …, 
, действующих на частицы данного тела, обозначим 
(рис. 11). Модуль этой силы называется весом тела и определяется равенством
Рис. 11
остаются приложенными в одних и тех же точках тела и параллельными друг другу, изменяется только их направление по отношению к телу. Следовательно, равнодействующая 
будет при любых положениях тела проходить через одну и ту же неизменно связанную с телом точку С, являющуюся центром параллельных сил тяжести 
; 
; 
,
