Centro de Gravedad y Equilibrio de los Cuerpos: Conceptos Fundamentales
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Centro de gravedad
El centro de gravedad es el punto de aplicación de la resultante de todas las fuerzas de gravedad que actúan sobre las distintas porciones materiales de un cuerpo, de tal forma que el momento respecto a cualquier punto de esta resultante aplicada en el centro de gravedad es el mismo que el producido por los pesos de todas las masas materiales que constituyen dicho cuerpo.
En otras palabras, el centro de gravedad de un cuerpo es el lugar donde está aplicada la fuerza peso.
Equilibrio de los cuerpos apoyados y suspendidos
Condición de equilibrio de un cuerpo suspendido, móvil alrededor de un punto fijo
Para que un cuerpo móvil alrededor de un punto fijo esté en equilibrio, la vertical que pasa por el centro de gravedad debe pasar también por el punto de suspensión. Con esta condición, el equilibrio puede ser:
- Equilibrio estable: El cuerpo vuelve a la posición que tenía originalmente por efecto de la gravedad. En este caso, el centro de gravedad está debajo del punto de suspensión. Ejemplos: el péndulo, la plomada, una campana colgada.
- Equilibrio inestable: El cuerpo se aleja de su posición original por efecto de la gravedad. En este caso, el centro de gravedad está por encima del punto o eje de suspensión. Ejemplo: un bastón sobre su punta.
- Equilibrio indiferente: Si el cuerpo es movido, queda en equilibrio en cualquier posición. En este caso, el centro de gravedad coincide con el punto de suspensión.
Condición de equilibrio de un cuerpo que descansa sobre un plano
Se alcanza el equilibrio cuando el peso cae dentro de la base de sustentación. Se define como base de sustentación la superficie de apoyo del cuerpo o el polígono que se forma al unir los diversos puntos de apoyo cuando son varios (como en el caso de una silla).