O que é Centro de massa; quantidade de movimento de um sistema? — Física

Definição 19.1 Física universitária — 1.º ano · Capítulo 19 — Sistemas de pontos; introdução aos corpos rígidos

Para partículas de massas $m_i$ em $M_i$ , de massa total $M = \sum m_i$ , o centro de massa (baricentro) $G$ é definido por

\sum_i m_i\,\vect{GM_i} = \vect 0, \qquad\text{isto é,}\qquad \vect{OG} = \frac{1}{M}\sum_i m_i\,\vect{OM_i}

qualquer que seja a origem $O$ . A quantidade de movimento do sistema é $\vect P = \sum_i m_i\vect v_i = M\vect v_G$ .

Exemplos

Exemplo 19.3 (Saltadora, recuo, colisão)

O $G$ da saltadora segue uma parábola só sob o seu peso, por mais que ela gire — os seus músculos são forças internas. Um fuzil de $4.0\,\mathrm{kg}$ que dispara uma bala de $10\,\mathrm{g}$ a $800\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$ : $\vect P = \vect 0$ antes e depois, de modo que o fuzil recua a $2.0\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$ . Dois carros, $1000\,\mathrm{kg}$ a $20\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$ e $1500\,\mathrm{kg}$ parado, que ficam engatados: $v = 20000/2500 = 8.0\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$ — a quantidade de movimento se conserva, enquanto $60\%$ da energia cinética foi para o metal amassado e para o calor. A quantidade de movimento se conserva em toda colisão; a energia cinética, só nas elásticas (Exercício 19.12).

Ler no capítulo →