Centro de massa, centro de gravidade e estabilidade – fio de prumo e tombamento
FísicaForças e dinâmicaIdades 15–16
Carregando…
Entre para usarTrês telas: coloque massas pontuais sobre uma barra ou um plano, escolha quais ficam dentro da fronteira do sistema e veja o centro de massa x_cm = Σm·x/Σm se mover; uma prática virtual que pendura uma placa por dois ou três furos e traça a linha do fio de prumo, de modo que o centro de gravidade fica onde as linhas se cruzam, com tabela de resultados e erro; e um bloco com largura da base e altura do centro de gravidade ajustáveis, inclinado até tombar quando a linha de ação do peso sai da base.
Aula: Centro de massa de um sistema de partículas, centro de gravidade, determinação do centro de gravidade de uma placa com fio de prumo, estabilidade e tombamento
O que mostra
O centro de massa de um sistema é a posição média de suas partes ponderada pela massa: x_cm = Σm·x / Σm. Quais objetos entram depende de onde se traça a fronteira do sistema. Num campo gravitacional uniforme, o peso atua nesse ponto, o centro de gravidade. Uma placa pendurada num alfinete para com o centro de gravidade logo abaixo do alfinete, então as linhas de prumo traçadas a partir de dois furos se cruzam nele. Um objeto sobre uma superfície horizontal tomba quando a linha de ação do seu peso sai da base: base larga e centro de gravidade baixo deixam o objeto mais estável.
Como usar
Centro de massa: arraste as massas, mude a Massa da selecionada e marque No sistema na tabela. Fio de prumo: escolha uma Placa, pendure-a no furo A, B ou C, espere ela parar e clique em Marcar o prumo; repita com outro furo. Estabilidade: ajuste Largura da base b, Altura H e Altura do centro de gravidade h, incline o bloco e clique em Soltar, ou clique em Achar ângulo de tombamento.
Parâmetros que você pode mudar
- Tela Centro de massa de massas pontuais, Centro de gravidade com fio de prumo (prática), Estabilidade e ângulo de tombamento
- Colocar as massas sobre Uma barra (uma dimensão), Um plano (duas dimensões)
- Número de massas pontuais 2–5
- Forma da placa Forma irregular, Forma de L, Triângulo
- Largura da base b 10–100 cm
- Altura do bloco H 20–150 cm
- Altura do centro de gravidade h 5–145 cm
- Ângulo de inclinação inicial θ 0–80 °
- Massa do bloco m 1–50 kg
Perguntas para explorar
- Para que lado o centro de massa se move quando você tira uma massa do sistema, e por quê?
- Por que as linhas de prumo traçadas a partir de dois furos diferentes se cruzam no centro de gravidade?
- Para um armário alto tombar com mais dificuldade, as coisas pesadas devem ir na prateleira de cima ou na de baixo?
