CENTRO DE GRAVEDAD

INTRODUCCION:

El centro de gravedad de un objeto es el punto ubicado en la posición promedio

del peso del objeto. En el caso de un objeto simétrico, este punto se encuentra

en el centro geométrico. Pero un objeto irregular, como un bate de béisbol, tiene

más peso en uno de sus extremos y el centro de gravedad está cargado hacia

dicho extremo. El centro de gravedad se llama también centro de masa, que es

la posición promedio de todas las partículas de masa que forman el objeto.

Estos términos son equivalentes para casi todos los objetos que están sobre la

superficie terrestre o sus cercanías. Se denomina "posición de peso ponderado"

o centroide a la posición promedio de cualquier conjunto de cantidades a las

que podamos asociar posiciones.

Centro de masas

El centro de masas de un sistema discreto o continuo es el punto geométrico que

dinámicamente se comporta como si en él estuviera aplicada la resultante de las

fuerzas externas al sistema. De manera análoga, se puede decir que el sistema

formado por toda la masa concentrada en el centro de masas es un sistema

equivalente al original.

En un tratamiento de sistemas de masas puntuales el centro de masas es el punto

donde, a efectos inerciales, se supone concentrada toda la masa del sistema. El

concepto se utiliza para análisis físicos en los que no es indispensable considerar la

distribución de masa. Por ejemplo, en las órbitas de los planetas.

En la Física, el centroide, el centro de gravedad y el centro de masas pueden, bajo

ciertas circunstancias, o coincidir entre sí. En estos casos se suele utilizar los

términos de manera intercambiable, aunque designan conceptos diferentes. El

centroide es un concepto puramente geométrico que depende de la forma del

sistema; el centro de masas depende de la distribución de materia, mientras que el

centro de gravedad depende también del campo gravitatorio.

CENTRO DE GRAVEDAD

Es el punto donde se considera aplicado el peso. Debido a que un cuerpo es una

distribución continua de masa, en cada una de sus partes actúa la fuerza de

gravedad. El centro de gravedad o centroide es la posición donde se puede

considerar actuando la fuerza de gravedad neta, es el punto ubicado en la posición

promedio donde se concentra el peso total del cuerpo. Para un objeto simétrico

homogéneo, el centro de gravedad se encuentra en el centro geométrico, pero no

para un objeto irregular.

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.

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.

Un objeto está en equilibrio estable mientras su centro de gravedad quede arriba y

dentro de su base original de apoyo.

Cuando éste es el caso, siempre habrá un torque de restauración. No obstante,

cuando el centro de gravedad cae fuera del centro de apoyo, el torque de

restauración pasa sobre el cuerpo, debido a un torque gravitacional que lo hace rotar

fuera de su posición de equilibrio.

Los cuerpos rígidos con bases amplias y centros de gravedad bajos son, por

consiguiente, más estables y menos propensos a voltearse. Esta relación es evidente

m1

m2

F1

F2

C.G.

en el diseño de los automóviles de carrera de alta velocidad, que tienen neumáticos

anchos y centros de gravedad cercanos al suelo. También la posición del centro de

gravedad del cuerpo humano tiene efectos sobre ciertas capacidades físicas. Por

ejemplo, las mujeres suelen doblarse y tocar los dedos de sus pies o el suelo con las

palmas de sus manos, con más facilidad que los varones, quienes con frecuencia se

caen al tratar de hacerlo; en general, Los varones tienen centros de gravedad más

altos (hombros más anchos) que las mujeres (pelvis grande), de modo que es más

fácil que el centro de gravedad de un varón quede fuera de su base de apoyo cuando

se flexiona hacia el frente.

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

que:

Para un campo gravitatorio uniforme, es decir, uno en que el vector de campo

gravitatorio es el mismo en todos los puntos, la definición anterior se reduce a una

equivalente a la definición del centro de masas.

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:

Movimiento del Centro de Gravedad

El movimiento que ejecuta cualquiera de los puntos de un sistema material puede ser muy complicado, pues resulta de componer el debido a la fuerza exterior aplicada al mismo con el que producen las fuerzas interiores que dimanan de los puntos restantes del sistema. Sin embargo, puede demostrarse que siempre, cual quiera que sean las fuerzas interiores, el centro de gravedad del sistema se mueve como si en él estuviera concentrada toda la masa y sobre él actuasen todas las fuerzas exteriores.

Los cuerpos rígidos con bases amplias y centros de gravedad bajos son, por consiguiente más estables y menos propensos a voltearse. Esta relación es evidente en el diseño de los automóviles de carrera de alta velocidad, que tienen neumáticos y centros de gravedad cercanos al suelo.

BIBLIOGRAFÍA

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