reporte de fisica 1 centro de masa

UNIVERSIDAD SAN CARLOS DE GUATEMALA


LABORATORIO DE FISICA 1









LABORATORIO
Centro de Masas









Objetivos

Comprender el concepto del centro de masa, para poder calcular el peso de una viga, de una columna, etc.

Hallar el centro de masa de una regla de forma práctica y analítica.

Aprender a equilibrar un cuerpo en base a su centro de masa.

Demostrarque el centro de masa de un cuerpo se encuentra siempre a la mitad del mismo, por lo que allí se concentra el punto de peso de un objeto.

Determinar experimentalmente el centro de masa de algunos cuerpos y comparar resultados utilizando las fórmulas para encontrarlo analíticamente.















Marco teórico
De cierta manera, podemos decir que el centro de la masa o elcentro de gravedad es el punto de aplicación del peso corporal (peso = masa x aceleración de la gravedad). En pocas palabras el Centro de masa es el punto en el cual se puede considerar concentrada toda la masa de un objeto o de un sistema. Sabiendo donde se encuentra concentrada la masa de un cuerpo se puede proceder a  estudiar determinados aspectos de su movimiento.

El centro de masas de un cubode densidad uniforme está situado en el centro del cubo, el centro de masa de una varilla cilíndrica está situado a la mitad de su eje. Al igual que el centro de masas de una esfera de densidad uniforme está situado en el centro de la esfera y así sucesivamente según el cuerpo que tengamos el centro de masa pertenecerá al mismo.









Para tratar de analizar, comprender y calcularel movimiento de un objeto, resulta más sencillo puntualizar la atención en el centro de masas.
El centro de masas también puede ser un concepto útil cuando se estudia el movimiento de sistemas complicados que están formados por muchos objetos, por ejemplo, el movimiento de los planetas alrededor del Sol.
Aún si el objeto está en rotación, el centro de masa se mueve como si fuera partícula.Algunas veces el centro de masa se describe como si estuviera en el punto de equilibrio de un objeto sólido.
La segunda ley de Newton se aplica a un sistema cuando se usa el centro de masa:

En donde F es la fuerza externa neta, M es la masa total del sistema o la suma de masas de las partículas del sistema (M= m1+m2+m3……+mn), donde el sistema tiene n partículas. Y ACM es la aceleración del centrode masa. La ecuación dice que el centro de masa de un sistema de partículas se mueve como si toda la masa del sistema estuviera concentrada allí, y recibiera la acción de la resultante de las fuerzas externas.
Asi mismo, la fuerza externa neta que actúa sobre un sistema de partícula cero, la cantidad de movimiento lineal total del centro de masa seconserva( permanece constante).
Aunque se puedevisualizar con más facilidad el centro de masa de un objeto sólido, el concepto del centro de masa se aplica a cualquier sistema de partículas u objetos, aunque este en cualquier otro estado, como el gaseoso.

Movimiento del Centro de Masas
En la figura, se observan dos partículas de masas m1 y m2, como m1 es mayor que m2, la posición del centro de masas del sistema de dos partículas estarácerca de la masa mayor.


El centro de masas de un sistema de partículas se mueve como si fuera una partícula de masa igual a la masa total del sistema bajo la acción de la fuerza externa aplicada al sistema.
Xcm , es la coordenada x del centro de la masa de un sistema de partículas. En una notación corta(usando signos para indicar las direcciones de los vectores) en donde la sumatoria, indica lasuma de los productos m1x1. Para i partículas (i=1, 2, 3……n). si la sumatoria x1 m1=0, entonces Xcm=0, y el centro de masa del sistema unidimensional está localizado en el origen.

Diseño Experimental

Materiales:
Regla de 100cm
Masas de diferentes pesos, con 19 monedas de 1 centavo
Balanza o pesa
Pivote o centro de gravedad


Magnitudes Físicas:

Masas que actúan , m1, m2, m3…....