也稱品質中心。是表徵質點系品質分佈的一個幾何點。質點系中各質點的品質對該點的矩之和為零。
若質心C 和質點系中任一質點Pi對座標原點的矢徑分別為rC和r i<,則質心C的矢徑決定於公式
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式中
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質心 C的位置決定於質點系的質量以及質點系的質量分佈,而同作用於質點系上的力系無關。
當物體具有連續分佈的質量時,質心C由積分公式決定
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式中ρ為密度, 它可以是體密度、面密度或線密度;dτ為相當於 ρ的體元、面元或線元;積分在具有分佈密度ρ 的整個物質體、物質面或物質線上進行。質心具有許多重要的力學性質,質心的概念在質點系動力學,特別在剛體動力學中具有特別重要的應用。
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若令質心C的速度和加速度分別為vC及αC,則由牛頓運動定律可得質心C的運動微分方程為
мαC=F,
式中F為作用在質點系上的外力系的主矢量,這就是質心運動定理。可見:①質點系中各質點之間相互作用的力(內力)不能改變質心的運動狀態;②如果質點系不受外力作用,即F=0,這時vC=常量,因此這時質點系的質心的運動和一個不受任何力作用的質點的運動一樣,恒作慣性運動。即它或者靜止或者作勻速直線運動,這就是質心運動守恒定律。質心運動的這些性質在實踐上具有重要的意義。例如,一個站在完全光滑水平面上的人,他要沿這樣的水平面行走是不可能的。如果他想沿水平面向前運動,他必須向後用力拋擲一個物體才行,他所希望得到的速度υ1可由方程式
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一般說來,質點系的任何運動都可分解為速度等於質心速度的平動和相對於質心的運動。由牛頓運動定律和質心運動定理可得到:質點系相對於質心C的角動量L′對時間的微商等於所有外力對質心 C的力矩M之和,即
dL′/dt=M。
如果M=0,則L′=
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式中
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