Cómo se determina la gravedad en los cuerpos asimétricos
Respuestas a la pregunta
Respuesta: El centro de gravedad (CG) 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).
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.
- El centro de gravedad de un cuerpo puede estar dentro o fuera del cuerpo.
- El centro de gravedad no varía con la posición, pero sí depende de su forma geométrica.
- Si un cuerpo presentase un eje de simetría el centro de gravedad se encontrará en un punto contenido en dicho eje.
- Si a un cuerpo se le aplica una fuerza igual al peso, pero en sentido contrario y en el centro de gravedad, dicho cuerpo permanecerá en equilirio, independiente de lo que pudiera inclinarse el cuerpo respecto al centro de gravedad.
- En el caso de un cuerpo simétrico, como la pelota de tenis, ese punto se encuentra en el centro geométrico del cuerpo.
- Pero en el caso de un cuerpo irregular, como un martillo, tiene más peso en uno de sus extremos y el centro de gravedad está cargado hacia dicho extremo.
- Cuando los cuerpos presenten distribución de masa uniforme y simetría, indistintamente hablaremos, platearemos y definiremos al C.G. centro geométrico y centro de masa como aquellos puntos físicamente iguales.
- Realmente el peso de un cuerpo se aplica en el C.G. y no en el centro de masa. Para propósitos prácticos no hay diferencia entre dichos centros a menos que el cuerpo sea muy grande.
- El C.G. como punto de aplicación del peso, tiene sentido para cuerpos pequeños (cuyas dimensiones son pequeñas en comparación al radio de la tierra) y cuando las fuerzas de gravedad puedan considerarse paralelas.
2- Centro de masa y centro de gravedad:
En física, además del centro de gravedad aparecen los conceptos de centro de masa y de centro geométrico o centroide que, aunque pueden coincidir con el centro de gravedad, son conceptualmente diferentes.
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 (Centroide) y centro de masa: El centro geométrico de un cuerpo material coincide con el centro de masa si el objeto es homogéneo (densidad uniforme) o cuando la distribución de materia en el sistema es simétrico.