平面薄片的质量与质心

三、平面薄片的质量与质心

由二重积分的物理意义可知,若平面薄板D的面密度为μ=μ(x,y),则D的质量为

图示
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将非均匀平面薄板D先任意分成n个小块Δσi(i=1,2,…,n),在Δσi上任取一点(xi,yi),认为在Δσi上密度分布是均匀的,其密度为μ=μ(xi,yi),则Δσi的质量近似等于μ(xi,yi)Δσi.令λ→0,可得平面薄板D的质心为

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当密度分布均匀时,μ为常数,则质心坐标为(https://www.daowen.com)

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图3-19

其中σ为D的面积.又称上式表示的坐标为D的形心坐标.

例4 求质量均匀分布的半圆形薄板的形心.

解 设半圆的圆心在原点,半径为R(图3-19).则半圆形区域D为

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