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EQUILIBRIO Y CENTRO DE MASA

Temas
  • Equilibrio

  • Centro de masa

  • Torque

Descripción

En este experimento se muestra como se puede desplazar el centro de masa de un conjunto y cómo este afecta a su equilibrio.

Explicación y Teoría

En general, si el centro de masa de un objeto está por debajo de su punto de apoyo, el equilibrio es estable

 

La lata vacía posee su centro de masa en su mitad. Por lo tanto, al colocarla inclinada, su centro de masa no se encontrará sobre su base y caerá. Luego, al llenarla de agua hasta cierto nivel, como el agua es más densa que el aire dentro de la lata, el centro de masa se desplaza hacia abajo de tal forma que queda sobre la línea de apoyo y no produce torque, por lo tanto no cae. Si se introduce demasiada agua, el centro de masa del conjunto volverá a subir y nuevamente no se alcanza el equilibrio.

 

En la segunda parte, al introducir una pelota de ping pong en el fondo del vaso con agua (pegada), el centro de masa se encontrará más arriba del conjunto. Esto es, ya que el centro de masa es una forma de promedio de cada diferencial de masa. Luego, como la densidad del agua es mucho mayor que la del aire dentro de la pelota de ping pong, tendremos que la masa se concentra principalmente en la zona superior. Al inclinar los vasos, estos se mantendrán en equilibrio siempre y cuando su centro de masa se encuentro en algún punto sobre su base, de forma tal que no haya torque neto que lo haga inclinarse. Luego, como el centro de masa con la pelota está más arriba, al inclinarlo estará más cerca o pasado del borde, razón por la cual cae.


En el equilibrio de los tenedores y los palillos, el conjunto se inclina y alcanza el equilibrio de forma tal que su centro de masa se encuentra alineado con el punto de apoyo.

Versiones externas
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