Środek ciężkości

Różniczkowanie i całkowanie pól wektorowych. Formy różniczkowe i całkowanie form. Całki krzywoliniowe i powierzchniowe. Twierdzenie Greena, Stokesa itp. Interpretacja całek krzywoliniowych i powierzchniowych i ich zastosowania.
Awatar użytkownika
mol_ksiazkowy
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 11415
Rejestracja: 9 maja 2006, o 12:35
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Kraków
Podziękował: 3155 razy
Pomógł: 748 razy

Środek ciężkości

Post autor: mol_ksiazkowy »

Wyznaczyć współrzędne środka ciężkości obszaru ograniczonego krzywymi \(\displaystyle{ x^2+y^2=4x}\) i \(\displaystyle{ x^2+y^2=2x}\), jeśli gęstość w każdym punkcie jest równa jego odległości od osi \(\displaystyle{ OX}\).
janusz47
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 7918
Rejestracja: 18 mar 2009, o 16:24
Płeć: Mężczyzna
Podziękował: 30 razy
Pomógł: 1671 razy

Re: Środek ciężkości

Post autor: janusz47 »

Obszar ograniczony okręgami:

\(\displaystyle{ o_{1}: \ \ (x-2)^2 +y^2 = 2^2, }\)

\(\displaystyle{ o_{2}: \ \ (x-1)^2 +y^2 = 1^2. }\)

Pole obszaru:

\(\displaystyle{ |P| = \pi R^2 - \pi r^2 }\)

\(\displaystyle{ |P| = \pi\cdot 2^2 - \pi \cdot 1^2 = 4\pi - \pi = 3\pi.}\)

Gęstość powierzchniowa obszaru

\(\displaystyle{ \sigma(x,y) = y.}\)

Momenty statyczne:

\(\displaystyle{ M_{x} = 0 }\) - obszar symetryczny względem osi \(\displaystyle{ 0x.}\)

Współrzędna \(\displaystyle{ x }\) środka ciężkości \(\displaystyle{ \xi = 0 = \frac{M_{x}}{|P|}.}\)

\(\displaystyle{ M_{y} = 2\int_{0}^{2}\int_{\sqrt{1-(x-1)^2}}^{\sqrt{4- (x-2)^2}} x y dydx + 2\int_{2}^{4} \int_{0}^{\sqrt{4 - (x-2)^2}}x y dydx = \ \ ...}\)

Współrzędna \(\displaystyle{ y }\) środka ciężkości:

\(\displaystyle{ \eta = \frac{M_{y}}{|P|}= \ \ ... }\)

Dodano po 23 minutach 26 sekundach:
Można obliczyć te całki we współrzędnych biegunowych.

Dodano po 2 godzinach 6 minutach 30 sekundach:
Obszar ograniczony okręgami:

\(\displaystyle{ o_{1}: \ \ (x-2)^2 +y^2 = 2^2, }\)

\(\displaystyle{ o_{2}: \ \ (x-1)^2 +y^2 = 1^2. }\)

Pole obszaru:

\(\displaystyle{ |P| = \pi R^2 - \pi r^2 }\)

\(\displaystyle{ |P| = \pi\cdot 2^2 - \pi \cdot 1^2 = 4\pi - \pi = 3\pi.}\)

Gęstość powierzchniowa obszaru

\(\displaystyle{ \sigma(x,y) = y.}\)

Momenty statyczne:

\(\displaystyle{ M_{x} = 0 }\) - obszar symetryczny względem osi \(\displaystyle{ 0x.}\)

Współrzędna \(\displaystyle{ x }\) środka ciężkości \(\displaystyle{ \eta = 0 = \frac{M_{x}}{|P|}.}\)

\(\displaystyle{ M_{y} = 2\int_{0}^{2}\int_{\sqrt{1-(x-1)^2}}^{\sqrt{4- (x-2)^2}} x y dydx + 2\int_{2}^{4} \int_{0}^{\sqrt{4 - (x-2)^2}}x y dydx = \ \ ...}\)

Współrzędna \(\displaystyle{ y }\) środka ciężkości:

\(\displaystyle{ \xi = \frac{M_{y}}{|P|}= \ \ ... }\)


Można obliczyć te całki we współrzędnych biegunowych.
ODPOWIEDZ