Vektoritehtävä

Osoita , että kolmion fysikaalinen painopiste saadaan laskemalla kolmion kärkipisteiden keskiarvo.
Osoituksessa EI saa käyttää tietoa , että painopiste on kolmion keskijanojen leikkauspiste.
10120
Äänestä

Muut lukivat myös

Vastaukset 10

Vanhimmat

Ainakin integroimalla onnistuu.

Äänestä
  • Minä olen tätä jokusen kymmenen vuotta pähkäillyt, varmaan 40 vuotta, ja kerran tämän oman viritelmäni tänne laitoinkin.
    Se ei silloin herättänyt minkäänlaista mielenkiintoa, eikä yhtään kommenttia.

    Ajattelin nyt vielä tässä loppusuoralla kokeilla uudestaan, ja ratkaisuyritykseni perustuu ensinnäkin voimasysteemin redusointiin , statiikan momenttien laskemiseen ristitulon avulla ja sitten näiden ristitulojen pyörittelyyn.

    Olisi nyt mukava saada selväksi onko tässä mitään tolkkua;

    https://aijaa.com/MlVqgD

    Äänestä

  • Anonyymi kirjoitti:

    Minä olen tätä jokusen kymmenen vuotta pähkäillyt, varmaan 40 vuotta, ja kerran tämän oman viritelmäni tänne laitoinkin.
    Se ei silloin herättänyt minkäänlaista mielenkiintoa, eikä yhtään kommenttia.

    Ajattelin nyt vielä tässä loppusuoralla kokeilla uudestaan, ja ratkaisuyritykseni perustuu ensinnäkin voimasysteemin redusointiin , statiikan momenttien laskemiseen ristitulon avulla ja sitten näiden ristitulojen pyörittelyyn.

    Olisi nyt mukava saada selväksi onko tässä mitään tolkkua;

    https://aijaa.com/MlVqgD

    Sinä olet laskenut, mikä on painopiste (oikeammin : massakeskipiste) kun kolmion kärjissä on samansuuruiset massat m.

    Ihan massakeskipisteen määritelmästä seuraa koko juttu:kolmion kärjet ovat R1,R2 ja R3. Massakeskipisteen paikkavektori on R0.
    3m * R0 = mR1 m R2 m R3 = m (R1 R2 R3) joten
    R0 = 1/3 (R1 R2 R3).
    Tämän kummempaa ei tarvita.
    Mutta tätä ei kysytty. Kysyttiin kolmion massakeskipistettä. Oletetaan, että kolmion pintatiheys t on vakio jolloin kolmion massa on M = t * A, missä A on kolmion ala.

    Piti todistaa, että R0 = 1/3 (R1 R2 R3)

    Massakeskipisteen määritelmä on nyt:
    M * R0 = Integraali (A:n yli) (R *t * dA) missä R on kolmion pisteen paikkavektori, käy siis yli koko kolmion, ja massa-alkio dm = t*dA

    Tuosta lähtien pitäisi tuo kysytty seikka todistaa.

    Äänestä

  • Anonyymi kirjoitti:

    Minä olen tätä jokusen kymmenen vuotta pähkäillyt, varmaan 40 vuotta, ja kerran tämän oman viritelmäni tänne laitoinkin.
    Se ei silloin herättänyt minkäänlaista mielenkiintoa, eikä yhtään kommenttia.

    Ajattelin nyt vielä tässä loppusuoralla kokeilla uudestaan, ja ratkaisuyritykseni perustuu ensinnäkin voimasysteemin redusointiin , statiikan momenttien laskemiseen ristitulon avulla ja sitten näiden ristitulojen pyörittelyyn.

    Olisi nyt mukava saada selväksi onko tässä mitään tolkkua;

    https://aijaa.com/MlVqgD

    Tuolla tavallahan saisi minkä tahansa monikulmion painopisteeksi kärkipisteiden keskiarvon, ja ei se pidä ainakaan epäsäännöllisillä monikulmioilla paikkaansa, vaikka kolmiolla pitäisikin. Ei jatkoon, huuhaata..

    Äänestä

  • Anonyymi kirjoitti:

    Tuolla tavallahan saisi minkä tahansa monikulmion painopisteeksi kärkipisteiden keskiarvon, ja ei se pidä ainakaan epäsäännöllisillä monikulmioilla paikkaansa, vaikka kolmiolla pitäisikin. Ei jatkoon, huuhaata..

    Oletkos kuullut simplekseistä ja barysentrisistä koordinaateista?

    Äänestä

  • Anonyymi kirjoitti:

    Sinä olet laskenut, mikä on painopiste (oikeammin : massakeskipiste) kun kolmion kärjissä on samansuuruiset massat m.

    Ihan massakeskipisteen määritelmästä seuraa koko juttu:kolmion kärjet ovat R1,R2 ja R3. Massakeskipisteen paikkavektori on R0.
    3m * R0 = mR1 m R2 m R3 = m (R1 R2 R3) joten
    R0 = 1/3 (R1 R2 R3).
    Tämän kummempaa ei tarvita.
    Mutta tätä ei kysytty. Kysyttiin kolmion massakeskipistettä. Oletetaan, että kolmion pintatiheys t on vakio jolloin kolmion massa on M = t * A, missä A on kolmion ala.

    Piti todistaa, että R0 = 1/3 (R1 R2 R3)

    Massakeskipisteen määritelmä on nyt:
    M * R0 = Integraali (A:n yli) (R *t * dA) missä R on kolmion pisteen paikkavektori, käy siis yli koko kolmion, ja massa-alkio dm = t*dA

    Tuosta lähtien pitäisi tuo kysytty seikka todistaa.

    En minä laske painopisteen paikkaa tuossa millään kohtaa.

    Sijoitan ensin kolmion kokonaismassan voimana painopisteeseen,
    Sitten redusoin sen kokonaisvoiman kolmeksi yhtä suureksi osaksi kolmion kärkiin. Kin lisään siihen momentit, niin voimasysteemi on samanarvoinen kuin alkuperäinen.
    Sen jälkeen lasken kummankin voimasysteemin , alkuperäisen ja kärkiin redusoidun , momentit origon suhteen. En laske mitään painopistettä.

    Kun merkkaan nämä samanarvoisten voimasysteemien momentit samoiksi, sieltä putkahtaa esiin paikkavektori R origosta painopisteeseen.
    Mutta antaa tämän olla.

    Äänestä

  • Anonyymi kirjoitti:

    En minä laske painopisteen paikkaa tuossa millään kohtaa.

    Sijoitan ensin kolmion kokonaismassan voimana painopisteeseen,
    Sitten redusoin sen kokonaisvoiman kolmeksi yhtä suureksi osaksi kolmion kärkiin. Kin lisään siihen momentit, niin voimasysteemi on samanarvoinen kuin alkuperäinen.
    Sen jälkeen lasken kummankin voimasysteemin , alkuperäisen ja kärkiin redusoidun , momentit origon suhteen. En laske mitään painopistettä.

    Kun merkkaan nämä samanarvoisten voimasysteemien momentit samoiksi, sieltä putkahtaa esiin paikkavektori R origosta painopisteeseen.
    Mutta antaa tämän olla.

    Siinä on laskettu väärin voiman momentti origosta.
    M=r x F , ja tuossa on laskettu esim. 3m x R, ja se ei ole sama kuin R x 3m,
    vaan -R x 3m.
    Jos ne kaikki laittaa oikein tulee 0=0, eikä putkahda yhtään mitään muuta...

    Äänestä

  • Anonyymi kirjoitti:

    Sinä olet laskenut, mikä on painopiste (oikeammin : massakeskipiste) kun kolmion kärjissä on samansuuruiset massat m.

    Ihan massakeskipisteen määritelmästä seuraa koko juttu:kolmion kärjet ovat R1,R2 ja R3. Massakeskipisteen paikkavektori on R0.
    3m * R0 = mR1 m R2 m R3 = m (R1 R2 R3) joten
    R0 = 1/3 (R1 R2 R3).
    Tämän kummempaa ei tarvita.
    Mutta tätä ei kysytty. Kysyttiin kolmion massakeskipistettä. Oletetaan, että kolmion pintatiheys t on vakio jolloin kolmion massa on M = t * A, missä A on kolmion ala.

    Piti todistaa, että R0 = 1/3 (R1 R2 R3)

    Massakeskipisteen määritelmä on nyt:
    M * R0 = Integraali (A:n yli) (R *t * dA) missä R on kolmion pisteen paikkavektori, käy siis yli koko kolmion, ja massa-alkio dm = t*dA

    Tuosta lähtien pitäisi tuo kysytty seikka todistaa.

    No todistan. Varoitus:käytän differentiaalimuotoja ja Stokesin kaavaa.

    Pannaan kolmio koordinaatistoon niin, että sen kärjet ovat
    (x1,y1) = (0,0), (x2,y2) = (x2,0) ja (x3,y3) . x2 >= x3 ja y3 > 0. Noilla tuon onnistuu piirtämään se joka haluaa.

    Kolmio olkoon A (sen ala myös A) ja sen reuna DA. I (a , b) f(x) dx on f:n integraali a:sta b:hen. g(x,y):n integraali A:n yli on I(A) g dA. Jne.
    Massakeskipisteen x-koordinaatti xm toteuttaa yhtälön

    xm*A = I(A) x dA
    I(A) x dA = I(A) x dx dy = I(A) d (1/2 x^2 dy) = I(DA) 1/2 x^2 dy (Stokes)
    Kolmion reuna eli sivut ovat suorilla
    y=0, y = mx b missä m = y3/(x3 - x2) ja
    b = nx c missä n = y3/x3 ja c = 0 .

    I(DA) 1/2 x^2 dy = I(x2,x3) (m/2 x^2 dx) I(x3,0) (n/2 x^2 dx
    = m/6 ( (x3^3 - x2^3) - n/6 x3^3
    = 1/6 (m-n) x3^3 - 1/6 m x2^3 =
    1/6(y3/(x3-x2) - y3/x3) x3^3 - 1/6 y3 / (x3 - x2) x2^3 =
    1/6 y3/(x3 - x2) (x3^3 - x2^3) - 1/6 y3 x3^2 =
    1/6 y3 (x3^2 x3 x2 x2^2) - 1/6 y3 x3^2 =
    1/6 (y3 x3 x2 y3 x2^2) = 1/6 x2 y3 (x3 x2) =
    1/2 x2 y3 (x3 x2)/3 = A (x2 x3)/3
    joten xm = 1/3 (x2 x3) = 1/3 (x1 x2 x3) eli xm on kärkipisteiden x-koordinaattien keskiarvo.

    y-koordinaatti:
    I(A) y dx dy = - I (A) d(1/2 y^2 dx) = - I (DA) (1/2 y^2 dx =
    - 1/m I(0,y3) (1/2 y^2 dy) - 1/n I(y3,0) (1/2 y^2 dy) =
    - 1/m * 1/6 y3^3 1/n * 1/6 y3^3 =
    1/6 (y3^3 / n - y3^3 /m) =
    1/6 (y3^2 x3 - y3^2(x3 - x2) =
    1/6 y3^2 x2 = 1/2 x2 y3 * 1/3 y3 = A(y1 y2 y3)
    eli ym on kärkipisteiden y-koordinaattien keskiarvo.

    MOT

    Äänestä

  • Anonyymi kirjoitti:

    No todistan. Varoitus:käytän differentiaalimuotoja ja Stokesin kaavaa.

    Pannaan kolmio koordinaatistoon niin, että sen kärjet ovat
    (x1,y1) = (0,0), (x2,y2) = (x2,0) ja (x3,y3) . x2 >= x3 ja y3 > 0. Noilla tuon onnistuu piirtämään se joka haluaa.

    Kolmio olkoon A (sen ala myös A) ja sen reuna DA. I (a , b) f(x) dx on f:n integraali a:sta b:hen. g(x,y):n integraali A:n yli on I(A) g dA. Jne.
    Massakeskipisteen x-koordinaatti xm toteuttaa yhtälön

    xm*A = I(A) x dA
    I(A) x dA = I(A) x dx dy = I(A) d (1/2 x^2 dy) = I(DA) 1/2 x^2 dy (Stokes)
    Kolmion reuna eli sivut ovat suorilla
    y=0, y = mx b missä m = y3/(x3 - x2) ja
    b = nx c missä n = y3/x3 ja c = 0 .

    I(DA) 1/2 x^2 dy = I(x2,x3) (m/2 x^2 dx) I(x3,0) (n/2 x^2 dx
    = m/6 ( (x3^3 - x2^3) - n/6 x3^3
    = 1/6 (m-n) x3^3 - 1/6 m x2^3 =
    1/6(y3/(x3-x2) - y3/x3) x3^3 - 1/6 y3 / (x3 - x2) x2^3 =
    1/6 y3/(x3 - x2) (x3^3 - x2^3) - 1/6 y3 x3^2 =
    1/6 y3 (x3^2 x3 x2 x2^2) - 1/6 y3 x3^2 =
    1/6 (y3 x3 x2 y3 x2^2) = 1/6 x2 y3 (x3 x2) =
    1/2 x2 y3 (x3 x2)/3 = A (x2 x3)/3
    joten xm = 1/3 (x2 x3) = 1/3 (x1 x2 x3) eli xm on kärkipisteiden x-koordinaattien keskiarvo.

    y-koordinaatti:
    I(A) y dx dy = - I (A) d(1/2 y^2 dx) = - I (DA) (1/2 y^2 dx =
    - 1/m I(0,y3) (1/2 y^2 dy) - 1/n I(y3,0) (1/2 y^2 dy) =
    - 1/m * 1/6 y3^3 1/n * 1/6 y3^3 =
    1/6 (y3^3 / n - y3^3 /m) =
    1/6 (y3^2 x3 - y3^2(x3 - x2) =
    1/6 y3^2 x2 = 1/2 x2 y3 * 1/3 y3 = A(y1 y2 y3)
    eli ym on kärkipisteiden y-koordinaattien keskiarvo.

    MOT

    Tuli lopussa kirjoitusvirhe: p.o A ((y1 y2 3) / 3)
    Näin siis ym*A = I(A) y dx dy .

    Äänestä

Kommentoi aloitusta


Anonyymi kirjoitti:

Osoita , että kolmion fysikaalinen painopiste saadaan laskemalla kolmion kärkipisteiden keskiarvo.
Osoituksessa EI saa käyttää tietoa , että painopiste on kolmion keskijanojen leikkauspiste.

Anonyymi
5000

Ilmoita asiaton sisältö

  • Sisältää materiaalia, joka on loukkaavaa, herjaavaa, rasistista, uhkailevaa tai ahdistelevaa.

  • Materiaali sisältää nimiä, yhteystietoja tai muita henkilökohtaisia tietoja. Julkisuuden henkilöistä, julkisissa viroissa toimivista ihmisistä sekä yritysten vastuuhenkilöistä saa keskustella työhön liittyen. Myös yksityiselämään liittyvistä asioista voi keskustella siltä osin, kuin niistä on julkisesti kerrottu.

  • Sisältää lapsille haitallista tai heiltä kiellettyä materiaalia. Seksuaalinen sisältö on sallittua aiheeseen tarkoitetuilla palstoilla, joiden ikäraja on 18 vuotta.

  • Lainvastaista sisältöä voi olla mm. yksityiselämää loukkaavan tiedon levitys, kiihottaminen kansanryhmää vastaan, laiton uhkaaminen, alaikäisiin liittyvä seksuaalinen sisältö/grooming, petokset, identiteettivarkaudet, kunnianloukkaukset ja tekijänoikeusrikkomukset.

  • Sisältö ei liity palstan tai keskusteluketjun aiheeseen.

  • Viesti ei ole suomea tai ruotsia (pl. International Forums), se sisältää mainontaa, se sisältää tekijänoikeuksin suojattua materiaalia, se on massapostitus tai jokin muu syy.

Jaa keskustelu