fisica

ETAPA 4

CENTRO DE MASSA

A definição física de centro de massa é de um conjunto de partículas (m1,m2,m3), cujas posições podem ser representadas pelos vetores posição (r1,r2,r3) respectivamente, em relação a um referencial inercial (posições relativas a um observador que seja ele próprio uma partícula ou sistema livre). É uma posição cujo vector é assim definido:

M é a massa total do sistema, i.e. a soma de m1,m2,m3 ... mi , sendo i o número do conjunto de partículas. Se tivermos dois polígonos homogêneos é fácil perceber que o centro de massa de cada uma das figuras está localizado precisamente nos respectivos centros geométricos. Mas se estas figuras estiverem a copuladas, o cálculo do centro de massa dos dois polígonos, tem de considerar as massas de cada um dos polígonos com as respectivas massas (m1,m2) e as posições dos seus centros de massa (x1;y1;x2;y2).
Para problemas em que temos estruturas homogêneas, o centro de massa pode também ser determinado pelo seu centro geométrico que coincide com o centro de massa.
O experimento em questão busca descobrir geometricamente o centro de massa de figuras planas e homogêneas.
A todo agrupamento (rígido ou não) de corpos massivos se associa um ponto privilegiado no espaço, seu centro de massa. No caso de corpos rígidos, convém localizá-lo no referencial do próprio corpo, para que não dependa da posição do corpo no espaço. É com esse sentido que empregamos a expressão “o centro de massa do corpo”.
Se um corpo rígido tiver algum vínculo (estiver preso a um ponto ou a um eixo), mas ainda tiver alguma liberdade de movimento e estiver sob a ação da gravidade então seu centro de massa tenderá a assumir a posição mais baixa possível. No caso destas placas, quando penduradas por um dos buracos, seu centro de massa pode apenas girar (como um pêndulo) em torno do eixo, no plano da placa, de modo que a posição de menor altura corresponde a estar na mesma vertical que o eixo.