تکانه: تفاوت میان نسخه‌ها

محتوای حذف‌شده محتوای افزوده‌شده
بدون خلاصۀ ویرایش
برچسب‌ها: ویرایشگر دیداری ویرایش همراه ویرایش از وبگاه همراه
بدون خلاصۀ ویرایش
برچسب‌ها: ویرایشگر دیداری ویرایش همراه ویرایش از وبگاه همراه
خط ۴۳:
:<math>M\mathbf{V}_{cm} = \sum_{i = 1}^N m_i\mathbf{v}_i = m_1\mathbf{v}_1+m_2\mathbf{v}_2+ \cdots +m_N\mathbf{v}_N \,\!</math>
{{پایان}}
بنابراین، به جای مطالعهٔ حرکت تک تک ذرات تشکیل دهندهٔ سیستم، می‌توان فرض کرد که ذره‌ای با جرم کل <math>M</math> در مرکز جرم سیستم قرار گرفته و با سرعت V<mathsub>\mathbf{V}_{'''cm}'''</mathsub> در حال حرکت است. تکانهٔ خطی این ذره برابر تکانهٔ خطی کل سیستم خواهد بود:
{{ وسط‌چین}}
:<math>\mathbf{P} = \mathbf{P}_{cm} = M\mathbf{V}_{cm} \,\!</math>
خط ۵۲:
:<math>\mathbf{F} = {\mathrm{d}\mathbf{P} \over \mathrm{d}t} = {\mathrm{d}\mathbf{P}_{cm} \over \mathrm{d}t} \,\!</math>
{{پایان}}
طرف چپ معادلهٔ بالا نشان دهندهٔ [[برآیند]] همهٔ [[نیروهای داخلی]] و خارجی وارد بر همهٔ ذرات تشکیل دهندهٔ سیستم است. در یک سیستم <math>N</math> ذره‌ای، هر یک از ذرات تشکیل دهنده، هم تحت تاءثیر محیط و هم تحت تاءثیر <math>(N-1)</math> ذرهٔ دیگر (همهٔ ذرات سیستم به جز خودش) است. پس هر ذره، علاوه بر نیروهایی که از طرف [[محیط سیستم]] به آن وارد می‌شود، <math>(N-1)</math> نیرو از <math>(N-1)</math> ذرهٔ داخل سیستم دریافت می‌کند.
{{ وسط‌چین}}
:<math>\mathbf{f}_i = \mathbf{f}_{i}^{ext} + (\mathbf{f}_{1\rightarrow i}^{int}+\mathbf{f}_{2\rightarrow i}^{int}+ \cdots +\mathbf{f}_{(i-1)\rightarrow i}^{int} + \mathbf{f}_{(i+1)\rightarrow i}^{int} + \cdots + \mathbf{f}_{N\rightarrow i}^{int}) \,\!</math>
{{پایان}}
در این معادله، <math>\mathbf{f}_{i}^{ext}</math> برآیند نیروهای خارجی وارد شده به ذرهٔ <math>i</math>ام و <math>\mathbf{f}_{j\rightarrow i}^{int}</math> نیروی وارد شده از ذرهٔ <math>j</math> ام به ذرهٔ <math>i</math> ام هستند. بنا به [[قانون سوم نیوتن]]، اگر ذرهٔ <math>j</math> ام نیروی <math>\mathbf{f}_{j\rightarrow i}^{int}</math> را به ذرهٔ <math>i</math> ام وارد کند، ذرهٔ <math>i</math> ام نیز نیروی <math>\mathbf{f}_{i\rightarrow j}^{int} = -\mathbf{f}_{j\rightarrow i}^{int} </math> را به ذرهٔ <math>j</math> ام وارد خواهد کرد. در نتیجه، در محاسبهٔ نیروی کل وارد بر کل سیستم <math>N</math> ذره‌ای، علاوه بر نیروهای خارجی، <math>N</math> نیروی داخلی هم داریم که دو به دو همدیگر را حذف می‌کنند؛ بنابراین،
{{ وسط‌چین}}
:<math>\mathbf{F} = \mathbf{F}_{ext} = \sum_{i=1}^N \mathbf{f}_{i}^{ext} = \mathbf{f}_{1}^{ext} + \mathbf{f}_{2}^{ext} + \cdots + \mathbf{f}_{N}^{ext} \,\!</math>