Centro De Masa

OBJETIVOS

 Determinar experimentalmente el centro de gravedad en cuerpos regulares e irregulares.

 Comprobar analíticamente el resultado experimental en la determinación del centro de gravedad de los cuerpos regulares e irregulares.

INTRODUCCIÓN

La tierra, tanto como otros cuerpos celestes, tienen un centro de gravedad, el cual es una ley física que actúa de igual manera para todos los cuerpos. Cabe recalcar que el centro de gravedad no es siempre el centro del objeto observado, puede quedar tal vez en el punto menos pensado, todo depende dela morfología del objeto a observar y de ciertos cálculos que nos ayudaran a encontrar este punto con exactitud. En el presente informe de laboratorio analizaremos como ubicar el centro de gravedad en distintos objetos de diferentes masas.

MARCO TEÓRICO

 CENTRO DE GRAVEDAD:

El centro de gravedad es un punto de aplicación de la fuerza peso (la masa del cuerpo multiplicada por la gravedad, que en la Tierra seria 10kg/s) en un cuerpo, y que es siempre el mismo, sea cual sea la posición del cuerpo.

Para poder definir el centro de gravedad hay que tener en cuenta que toda partícula de un cuerpo situada cerca de la superficie terrestre este sometida a la acción de una fuerza, dirigida verticalmente hacia el centro de la Tierra, de manera uniforme sobre cada punto material del cuerpo llamada fuerza gravitatoria (que vendría a ser la N (normal) trazada de manera perpendicular desde el cuerpo hacia la Tierra).

En el caso de los cuerpos de dimensiones diminutas frente a la Tierra, se puede afirmar que las fuerzas que actúan sobre las distintas partículas del cuerpo son paralelas y de un módulo sostenido constante. Por consecuencia, se puede calcular la posición del centro de gravedad hallando la recta de acción de la resultante de esas fuerzas. Si el cuerpo es homogéneo, el centro de gravedad coincide con su centro geométrico, esto quiere decir colocar los cuerpos de una manera geométrica alineando sus ejes y dándolo como en un plano cartesiano.

 PROPIEDADES DE CENTRO DE GRAVEDAD:

Un cuerpo colocado sobre una base plana estará en equilibrio sostenido cuando la recta de acción de la fuerza de gravedad resultante que pasa su centro de gravedad intersecte la base de apoyo (esto quiere decir graficado aun plano cartesiano por el eje X e Y). Para objetos simplemente apoyados sobre una base rígida dentro del campo gravitatorio terrestre dicho objeto ser estable si el centro de gravedad este situado sobre la vertical de la base de apoyo.

Si a un cuerpo se le desplaza de la posición de equilibrio sostenido (que se caracteriza porque la distancia vertical entre el centro de gravedad y la base de apoyo es mínima), siempre habrá un torque1 de restauración. Aunque también se puede dar el caso que cuando el centro de gravedad cae fuera del centro de apoyo, el torque de restauración pasa encima el cuerpo, debido a un torque gravitacional que lo hace girar fuera de una posición de equilibrio sostenido.

 CENTRO DE MASA:

El Centro de masa es el punto en el cual se puede considerar concentrada toda la masa de un objeto o de un sistema en donde su movimiento lineal es constante.

 APLICACIONES DEL CENTRO DE MASA:

El centro de masa casi siempre se refiere a cuerpos que constan de dos dimensiones (bidimensionales en el caso que aplicamos nosotros se pueden ubicar en dos ejes el X e Y) es decir son figuras que no presentan profundidad, entonces el CM, nos sirve para determinar en esos cuerpos el punto donde se concentra toda la masa, y esto nos ayuda a demostrar el punto en el que si aplicamos una fuerza no nos da torque alguno.

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