设有一半径为R的球体,P 0 是此球的表面上一个定点,球体上任一点的密度与该点到P 0 的距离的平方成正比(比例常数k>0),求球体的质心位置。
【正确答案】正确答案:以球心为原点O,射线OP 0 为Oz轴负向,建立坐标系如图6—10所示。 点P 0 的坐标为(0,0,一R),球面的方程为x 2 +y 2 +z 2 =R 2 。球面所围的区域记为Ω,球面及所围区域内任一点与P 0 的距离 故球体的体密度 ρ=k[x 2 +y 2 +(z+R) 2 ],k>0。 设Ω的质心位置(坐标)为 =0,而 利用球面坐标计算上述三重积分,得
【答案解析】