Objetivos de aprendizado
Centro de gravidade
O centro de gravidade de um corpo refere-se ao ponto de aplicação da força resultante da atração da terra. É nesse ponto que todo o peso de um corpo parece atuar. A força resultante é chamada de peso do corpo. Para encontrar o peso de um objeto, multiplique a massa pela gravidade.
Conhecer o centro de gravidade de um objeto é importante, pois prediz o comportamento de um corpo em movimento quando a força da gravidade atua sobre ele. O centro de gravidade também é importante no projeto de estruturas estáticas, como pontes e edifícios.
Em um campo gravitacional uniforme, o centro de gravidade é semelhante ao centro de massa . No entanto, você deve observar que esses dois pontos nem sempre coincidem. Por exemplo, o centro de massa da lua está muito próximo do centro geométrico da lua. No entanto, o centro de gravidade da lua está ligeiramente afastado do centro da lua em direção à terra, como resultado de uma força gravitacional mais forte no lado mais próximo da lua.
Se um objeto tem forma simétrica e é feito de material homogêneo, o centro de gravidade coincide com o centro geométrico do objeto. No entanto, para um objeto assimétrico e composto de materiais diferentes com massas diferentes, o centro de massa estará distante do centro geométrico do objeto. Em corpos irregulares ou ocos, o centro de gravidade está localizado em um ponto, externo ao objeto.
Diferença entre centro de gravidade e centro de massa
É comum muitas pessoas assumirem que o centro de gravidade e o centro de massa são os mesmos. No entanto, a verdade é que eles são diferentes.
O centro de massa refere-se a um ponto onde a distribuição de massa é igual em todas as direções. O centro de massa não depende do campo de gravidade. O centro de gravidade, por outro lado, é o ponto onde o peso de um objeto é igual em todas as direções e depende do campo de gravidade.
No entanto, o centro de massa e o centro de gravidade de um objeto podem estar no mesmo ponto se o campo gravitacional for uniforme.
Quem fez a descoberta do centro de gravidade?
O centro de gravidade foi descoberto por Arquimedes de Siracusa.
Que efeito o centro de gravidade tem no equilíbrio?
O centro de gravidade determina a estabilidade dos objetos. Objetos com centro de gravidade mais baixo são mais estáveis do que objetos com centro de gravidade mais alto. Objetos com centro de gravidade muito alto tombam quando empurrados. Os carros de corrida têm centros de gravidade baixos para que possam fazer curvas sem capotar.
E o centro de gravidade do nosso corpo?
Em uma posição anatômica do nosso corpo, o centro de gravidade localiza-se anterior à 2ª vértebra sacral. No entanto, observe que, como os humanos não permanecem em uma posição anatômica fixa, a localização exata do centro de gravidade muda com a posição dos membros e do corpo.
Centro de gravidade de formas regulares
Um corpo uniforme (um corpo que tem seu peso distribuído uniformemente) tem seu centro de gravidade localizado no centro geométrico do corpo. Por exemplo, uma régua de metro que é uniforme tem seu centro de gravidade na marca de 50 cm.
O centro de gravidade de formas regulares também pode ser determinado pela construção. Por exemplo;
Exemplo
Uma régua de medidor uniforme é equilibrada em uma marca de 20 cm quando uma carga de 1,2N é pendurada na marca zero. Calcule o peso e a massa da régua do metro.
Solução
Comece desenhando um diagrama que mostre todas as forças que atuam sobre ele.
No equilíbrio (equilíbrio), a soma do momento no sentido horário = soma do momento no sentido anti-horário
Ao calcular os momentos no sentido horário, deve-se observar que a régua do medidor tem seu peso atuando na marca de 50cm. Momentos no sentido horário é igual ao peso da régua do medidor multiplicado pela distância entre o centro da régua do medidor e o ponto do pivô. Portanto, momentos no sentido horário é igual a peso * 0,3 metros. Os momentos no sentido anti-horário são iguais ao peso da carga multiplicado pela distância entre a carga e o pivô. Portanto, os momentos no sentido anti-horário equivalem a 1,2 Newtons * 0,2 metros.
L * 0,3 m = 1,2 N * 0,2 m
0,3 W = 0,24
W = 0,24/0,3 = 0,8N
Portanto, o peso da régua do medidor é de 0,8 Newtons.
Determine a reação no pivô:
Força total para cima = força total para baixo
R = 1,2 + W
R= 1,2 + 0,8
R = 2 Newton
Estados de equilíbrio
ESTADO DE EQUILÍBRIO . Refere-se ao estado de equilíbrio de um corpo. Esses estados são de três tipos diferentes;
Condições de equilíbrio
Fatores que afetam a estabilidade de um corpo
Dois fatores afetam a estabilidade de um corpo. Eles são;
Aplicação de estabilidade
