质心运动定理zhixin yundong dingli

质点系动力学普遍定理之一。表述为：质点系质心的运动规律与位于质心处的一个质点的运动规律相同，该质点的质量等于质点系的总质量，所受合力等于质点系外力的矢量和。动力学方程ma_c＝∑F^(e)_i表示质点系的质量m与质心加速度a_c的乘积等于质点系所受一切外力的矢量和∑F^(e)_i。它是质点系动量定理的等价形式。对于平动的刚体，质心的运动完全代表刚体的运动，质心运动定理就是牛顿第二定律。运用质心运动定理，可以将质点系多质点的极其复杂的动力学问题简化为以质心为代表的单质点动力学问题，从而突出了质点系某一方面运动的整体性特征，也就是质点系整体的平移运动趋势。质点系的内力不能直接改变质心的运动状态，而外力起着决定性的作用。比如，跳水员起跳后至入水前，如果忽略空气阻力，运动员只受重力的作用，质心的运动轨迹犹如在重力作用下的质点运动轨迹一样，为抛物线。尽管运动员在空中姿势不断变化，内力呈现复杂情况，也不会使质心运动发生改变。如果作用于质点系的外力矢量和为零，质心就会保持静止或作匀速直线运动。例如，站立在光滑水平冰面上的人，由于所受外力之和为零，质心保持静止，因此不管使出多大力气都不能走出冰面。但是如果人手中有一物体并被他沿水平方向抛出，为了保持人与物组成的质点系的质心位置不变，人必然会获得与物体运动方向相反的速度而使人在冰面上滑动。又如，靠惯性作匀速直线运动的空间飞行器，如果从器内向后抛出一物，飞行器的速度一定会增加以保证质心的速度和大小都不会发生变化。

质心运动定理

关于质点系运动的一个重要定理。可以表述为：质点系的质量和质心加速度的乘积等于作用于质点系所有外力的矢量和。因此，质点系的运动可以视为质量和全部外力都集中于质心的质点的运动，而且质点系的内力不影响质心的运动，只有外力才能改变质心的运动。