#EXER0402. 理论力学
理论力学
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题目背景
小 C 的理论力学老师给他布置了一个作业,要他将空间力系简化到一个点上,但是他太菜了,不知道怎么进行简化,求求了帮帮他。
题目描述
空间力系最终能简化为六个量,分别为 三轴方向的分力和绕 三轴的力矩。
对于空间力系的简化,我们往往通过将所有力移动到一点来进行简化,平移后的点会产生一个力偶(即合力为零但是存在力矩作用的一对力);
所以有以下公式:
$$\begin{aligned} \vec{F_T}&= \sum^{n}_{i=1} \vec{F_i} \\ \vec{M_T}&= \sum^{n}_{i=1} (\vec{r_i} \times \vec{F_i}) \end{aligned} $$其中: 分别为合成后的合力矢与合力矩,在本题中是两个三维的向量, 是由简化点指向第 个力的作用点的矢量,即力的作用点坐标与简化点坐标的差, 即为第 个力的矢量。
输入格式
从标准输入读入数据。
第一行一个整数 ,代表该力系有 个力。
第二行为三个整数,代表简化点的 三轴坐标。
接下来 行,每行六个整数代表一个力,前三个整数代表力的 三轴分量,后三个整数代表力的作用点的 坐标。
输出格式
输出到标准输出。
两行输出,每行三个整数。
第一行代表合力 的 三轴分量。
第二行代表合力矩 的 三轴分量。
4
0 0 0
1 1 1 0 0 0
-1 0 1 0 0 0
1 0 0 0 1 0
-1 0 0 0 -1 0
0 1 2
0 0 -2
样例 1 解释
在输入的四个力中,前两个力的力矩为 ,所以合力矩均为 ,求和可以得到合力矢 。
后面两个力合力矢为 ,但存在力偶作用,根据给出公式可以求出力矩方向为 的负半轴,大小均为 ,求和可以得到合力矩 。
子任务
输入、中间变量、计算结果均不会超过int类型,且 。