Come calcolare il centro di gravità

tramite: O2O
Difficoltà: media
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Introduzione

Il centro di gravita' (detto anche o baricentro) consiste nel punto in cui è possibile immaginare concentrato il peso di un corpo. Quando due oggetti vengono attratti dalla forza gravitazionale, si muovono circondandosi l'uno con altro, girando intorno a un punto fisso: si tratta del loro baricentro. Se le loro masse sono identiche, il centro di gravità si trova in mezzo ai due corpi, se invece sono differenti, esso è più vicino all'oggetto più massiccio.   

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Occorrente

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Innanzitutto è bene ricordare che il baricentro è quella potenza attrattiva che ogni corpo con la propria massa esercita nello spazio anche a enormi distanze. Essa possiede una costante 'G' (trovata sperimentalmente) che deve essere moltiplicata alla massa dei corpi discussi e va poi divisa alla loro distanza al quadrato. La formula da adottare è quella riportata a lato nell'immagine e per fornirne la spiegazione, si può affermare che la forza gravitazionale è inversamente proporzionale al quadrato della distanza dei due pianeti presi in esame.

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Per adottare un facile sistema insegnato dalla matematica, si calcola il baricentro di un triangolo. Si dividono quindi a metà i lati per poi congiungere tali punti con i vertici, ottenendo le tre mediane ed il punto d'incontro di queste ultime corrisponde esattamente al baricentro. Se si appoggia il triangolo di cartone lungo una mediana, si nota che quest'ultimo resta in equilibrio e occorre tenere presente che momenti della forza- peso a sinistra vengono mantenuti in equilibrio dai momenti dalla forza peso a destra.

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Se viene collocato il baricentro del triangolo in cima ad un ago, questo rimane ancora in equilibrio ed in tal caso il momento è nullo, poiché perché la distanza della forza-peso dal centro di rotazione (braccio) è nulla. Tutto ciò indica un sistema per determinare sperimentalmente il centro di gravità di un corpo. Con un sottile spago si appende il corpo aspettando che termini di oscillare, si prosegue quindi tracciandovi sopra una retta verticale e si ripete il procedimento sospendendo l'elemento per un altro punto: l'incontro delle due rette crea il baricentro.

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Nel triangolo il baricentro si trova all'interno del corpo, se però si utilizza una ciambella, il baricentro finisce nel suo centro di simmetria, e in quel punto non c'è niente. Conclusione: il baricentro non casca necessariamente in un corpo, inoltre, quando non si riesce a mantenere in equilibrio il triangolino di cartone oppure la ciambella, questi precipitano e si fermano a terra: si deduce quindi che la forza gravitazionale di un elemento tende dunque a finire sempre in basso.

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Consigli

Non dimenticare mai:
  • Sul web si possono trovare velocemente diversi esempi per ottenere ulteriori chiarimenti
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