Centro de massa
Aluno: Miguel Kazuhiro Hirata, RA 880649
Orientador: Reinaldo Camargo Rigitano
Introdução
No cotidiano, muitas vezes, inconscientemente, nos deparamos com situações onde o conceito de centro de massa está envolvido. Como exemplo, pode-se citar a caçamba de um caminhão contendo uma carga relativamente pesada. Se esta carga estiver concentrada em uma das laterais da caçamba (figura 1), existe grande risco do caminhão tombar ao executar uma curva devido à inércia, pois a carga como um todo, está em desequilíbrio em relação ao eixo longitudinal do caminhão. Além do quê, haverá um desgaste não uniforme de pneus e suspensão. Se a carga estiver distribuída como na figura 1, o caminhão poderá tombar se a curva for à direita, mas não tombará se for à esquerda. Entretanto, ao longo do trajeto, existem curvas à esquerda e à direita e o bom senso pede que a carga seja distribuída como na figura 2, ou seja, o centro de massa da carga deverá estar localizado sobre o eixo longitudinal central do caminhão.
Figura 1: Carga mal distribuída.
Figura 2: Carga bem distribuída.
Ao longo deste texto, serão abordados os conceitos de centro de massa e centro de gravidade, aplicações e métodos analíticos e gráficos para obtenção do centro de massa.
Centro de massa e centro de gravidade
Se tivéssemos que localizar um corpo no espaço tridimensional, ele seria representado por um ponto, e este ponto é o centro de massa. De outra forma, pode-se dizer que se tivéssemos que concentrar toda a massa de um corpo em um único ponto, este ponto seria o centro de massa.
Em tese, um objeto plano apoiado sobre uma haste fina estará em equilíbrio se o ponto de apoio estiver localizado no centro de massa (figura 3).
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Figura 3: Objeto plano apoiado no centro de massa.
Centro de gravidade é um termo usado para denominar o ponto onde um corpo se equilibra levando-se em conta a aceleração da gravidade local. Sabe-se que o campo gravitacional da