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Centro de Gravedad (Laboratorio de Física)



Partes: 1, 2

    1. Objetivo
    2. Materiales y
      equipos
    3. Fundamento
      teórico
    4. Ecuaciones para
      líneas, áreas, volúmenes,
      pesos
    5. Datos
      experimentales
    6. Resultados
    7. Cuestionario
    8. Conclusiones
    9. Bibliografía

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    • Determinar experimentalmente el centro de gravedad
      de algunos cuerpos y comparar este resultado con el obtenido
      mediante las formulas del centro de gravedad.

    • Regla graduada milimetrada.

    • Pequeñas masas.

    • Hilos o cuerdas.

    • Soporte Leybold.

    • Figuras de triplay.

    • Centro de gravedad: (c.g.) es el
      punto de aplicación de la resultante de todas las
      fuerzas de gravedad que actúan sobre las distintas
      masas materiales de un cuerpo, de tal forma que el momento
      respecto a cualquier punto de esta resultante aplicada en el
      centro de gravedad es el mismo que el producido por los pesos
      de todas las masas materiales que constituyen dicho cuerpo.
      En otras palabras, el centro de gravedad de un cuerpo es el
      punto respecto al cual las fuerzas que la gravedad ejerce
      sobre los diferentes puntos materiales que constituyen el
      cuerpo producen un momento resultante nulo (dicho punto no
      necesariamente corresponde a un punto material del cuerpo, ya
      que puede estar situado fuera de él. En el caso de una
      esfera hueca, el CG está situado en el centro de la
      esfera que, obviamente, no pertenece al cuerpo).

    Conceptos relacionados a centro de
    gravedad:

    Por ejemplo, si consideramos dos puntos materiales A y
    B, cuyas masas respectivas valgan m1 y m2; además los
    suponemos rígidamente unidos por una varilla de masa
    despreciable, a fin de poder
    considerarlos como formando parte de un cuerpo sólido. La
    gravedad ejerce sobre dichos puntos sendas fuerzas paralelas m1g
    y m2g que admiten una resultante cuyo punto de aplicación
    recibe el nombre de centro de gravedad o centroide.

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    En otras palabras, el centro de gravedad de un cuerpo es
    el punto de aplicación de la resultante de todas las
    fuerzas que la gravedad ejerce sobre los diferentes puntos
    materiales que constituyen el cuerpo.

    Centro de masa y centro de gravedad: El
    centro de masas coincide con el centro de gravedad sólo si
    el campo gravitatorio es uniforme; es decir, viene dado en todos
    los puntos del campo gravitatorio por un vector de magnitud y
    dirección constante.

    Centro geométrico y centro de masa:
    El centro de geométrico de un cuerpo material coincide con
    el centro de masa si el objeto es homogéneo (densidad
    uniforme) o si la distribución de materia en el
    objeto tiene ciertas propiedades, tales como
    simetría.

    Propiedades del centro de
    gravedad:

    Un objeto apoyado sobre una base plana estará en
    equilibrio
    estable si la vertical que pasa por el centro de gravedad corta a
    la base de apoyo. Lo expresamos diciendo que el CG cae dentro de
    la base de apoyo.

    Además, si el cuerpo se aleja algo de la
    posición de equilibrio, aparecerá un momento
    restaurador y recuperará la posición de equilibrio
    inicial. No obstante, si se aleja más de la
    posición de equilibrio, el centro de gravedad puede caer
    fuera de la base de apoyo y, en estas condiciones, no
    habrá un momento restaurador y el cuerpo abandona
    definitivamente la posición de equilibrio inicial mediante
    una rotación que le llevará a una nueva
    posición de equilibrio.

    Cálculo del centro de
    gravedad:

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    El centro de gravedad de un cuerpo K viene dado por el
    único vector que cumple que:

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    Para un campo gravitatorio uniforme, es decir, uno en
    que el vector de campo gravitatorio Monografias.comes el mismo en todos los puntos, la
    definición anterior se reduce a una equivalente a la
    definición del centro de masas.

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    Para el campo gravitatorio creado por un cuerpo
    másico cuya distancia al objeto considerado sea muy grande
    comparado con las dimensiones del cuerpo másico y del
    propio objeto, el centro de gravedad del objeto vienen dado
    por:

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