અવકાશ (ત્રિ-પરિમાણ)માં વિતરિત થયેલાં $n$ કણોના બનેલાં તંત્રના દ્રવ્યમાન કેન્દ્રના સ્થાન માટેનું વ્યાપક સ્વરૂપ લખો .
ધારો કે, $m_{1}, m_{2}, \ldots, m_{n}$ દળ ધરાવતાં કણોના અવકાશમાં સ્થાન અનુક્રમે $\left(x_{1}, y_{1}, z_{1}\right),\left(x_{2}, y_{2}, z_{2}\right), \ldots,\left(x_{n}, y_{n}, z_{n}\right)$ છે.
$\therefore$ તંત્રના દ્રવ્યમાન કેન્દ્રનું સ્થાન,
$(x, y, z)=\frac{m_{1}\left(x_{1}, y_{1}, z_{1}\right)+m_{2}\left(x_{2}, y_{2}, z_{2}\right)+\ldots+m_{n}\left(x_{n}, y_{n}, z_{n}\right)}{m_{1}+m_{2}+\ldots+m_{n}}$
$=\frac{\Sigma m_{i}\left(x_{i}, y_{i}, z_{i}\right)}{\Sigma m_{i}}$ જ્યાં $i=1,2,3, \ldots, n$
તંત્રના દ્રવ્યમાન કેન્દ્રના $X$-યામ, $Y-$યામ અને $Z-$યામ
$X =\frac{m_{1} x_{1}+m_{2} x_{2}+\ldots+m_{n} x_{n}}{m_{1}+m_{2}+\ldots+m_{n}}=\frac{\Sigma m_{i} x_{i}}{ M }$
$Y =\frac{m_{1} y_{1}+m_{2} y_{2}+\ldots+m_{n} y_{n}}{m_{1}+m_{2}+\ldots+m_{n}}=\frac{\Sigma m_{i} y_{i}}{ M }$ અને
$Z =\frac{m_{1} z_{1}+m_{2} z_{2}+\ldots+m_{n} z_{n}}{m_{1}+m_{2}+\ldots+m_{n}}=\frac{\Sigma m_{i} z_{i}}{ M }$
જ્યાં $i=1,2,3, \ldots, n$ અને
$m_{1}+m_{2}+\ldots+m_{n}=\Sigma m_{i}=1$ જ્યાં તંત્રનું કુલ દળ
જે દ્રવ્યમાન કેન્દ્રનો સ્થાન સદિશ શોધવો હોય, તો $i$ માં કણનું સ્થાન સદિશ $\vec{r}=x_{i} \hat{i}+y_{i} \hat{j}+z_{i} \hat{k}$ અને દ્રવ્યમાન કેન્દ્રનો સ્થાન સદિશ,
$\overrightarrow{ R }=( X \hat{i}+ Y \hat{j}+ Z \hat{k})$
$\therefore \overrightarrow{ R }=\frac{\Sigma m_{i} \overrightarrow{r_{i}}}{ M }$
જો નિર્દેશ ફ્રેમ (યામ પદ્ધતિ)ના ઉદગમ બિંદુને આપેલ કણોના તંત્રના દ્રવ્યમાન કેન્દ્ર પર લેવામાં આવે, તો કણોના આપેલાં તંત્ર માટે $\Sigma m_{i} \overrightarrow{r_{i}}=0$
$3\ m$ લાંબા સળીયાની રેખીય ઘનતા $\lambda = 2 + x$ અનુસાર બદલાય છે તો સળીયાનું ગુરૂત્વકેન્દ્રનું સ્થાન.....પર હશે.
સમાન લંબાઇની બાજુ $a$ ધરાવતા ચતુષ્કોણના શિરોબિંદુ પર $m, 2m,3m$ અને $4m$ દળ ના કણ મૂકેલા છે.આ ચતુષ્કોણ $x-y$ સમતલમાં છે જ્યાં ઉદગમબિંદુ પર $m$ અને $x$-અક્ષ પર $4m$ દળ છે. ચતુષ્કોણની કોઈ બે બાજુ વચ્ચેનો ખૂણો $60^o$ હોય તો તંત્રના દ્રવ્યમાનકેન્દ્ર ના યામ શું થાય?
દ્રવ્યમાન કેન્દ્રની વ્યાખ્યા લખો.
વ્હીલને તેના કેન્દ્રમાંથી પસાર થતી અને તેના સમતલને લંબ અક્ષને અનુલક્ષીને નિયમિત ગતિ કરતું તથા યાંત્રિક (રેખીય અને ચાકગતિ) સંતુલનમાં છે તેમ ધારો. કારણ કે તેની ગતિ જાળવી રાખવા બહારથી કોઈ બાહ્યબળ કે ટોર્કની જરૂર નથી. છતાં વ્હીલનાં કણો કેન્દ્ર તરફ કેન્દ્રગામી પ્રવેગ અનુભવે છે. વ્હીલના સંતુલન સાથે આ હકીકતની સમજૂતી કેવી રીતે કરશો ? અડધા વ્હીલને તેના દ્રવ્યમાન કેન્દ્રમાંથી પસાર થતી અને તેના સમતલને લંબ અક્ષને અનુલક્ષીને નિયમિત ગતિમાં કેવી રીતે ગોઠવશો ? આ ગતિ જાળવી રાખવા બાહ્યબળની જરૂર પડશે ?
સમાંગ (નિયમિત ઘનતાવાળા) એવાં પાતળાં સળિયાનું દ્રવ્યમાન કેન્દ્રનું સ્થાન મેળવો.