Centro
de masas (CM)
El centro de masas (CM) de un sistema
de partículas es una media ponderada, según la masa individual, de las
posiciones de todas las partículas que lo componen.
El centro de masas siempre ocupará una posición intermedia entre las posiciones de las diferentes partículas del sistema. Así, en un triángulo formado por masas iguales, el centro de masas es el llamado baricentro, que se encuentra siempre en el interior.
No obstante, hay que destacar que el centro de masas de un sistema de partículas no tiene por qué coincidir con ninguna de las partículas que lo componen.
De hecho, en el caso de un sistema sólido, es perfectamente posible que el centro de masas esté fuera del sólido. Por ejemplo, en un salto de altura estilo Fosbury, el atleta pasa por encima del listón, pero su centro de masas pasa por debajo de él (consiguiendo el deportista arrancar así unos cuantos centímetros más en el salto).
Para calcularla utilizamos la fórmula:
Equivalentemente se cumple:
En el caso de un sistema continuo, habrá que sumar para todos los
elementos que lo componen
El centro de masa, aunque
no lo parezca, posee una velocidad, aceleración y posición:
·
Velocidad del centro de masas: el centro de masas no es un punto fijo,
sino que puede desplazarse cuando lo hacen las partículas del sistema.
Obtenemos su velocidad derivando la definición respecto al tiempo.
·
Aceleración del centro de masas: derivando de nuevo
respecto al tiempo, hallamos la aceleración con la que se mueve el centro de
masas.
·
Posición relativa al
centro de masas: Una
vez definida la posición del centro de masas, interesa indicar dónde están
situadas las partículas respecto al CM. Esto se consigue definiendo la posición
relativa.
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