Docsity
Docsity

Prepare-se para as provas
Prepare-se para as provas

Estude fácil! Tem muito documento disponível na Docsity


Ganhe pontos para baixar
Ganhe pontos para baixar

Ganhe pontos ajudando outros esrudantes ou compre um plano Premium


Guias e Dicas
Guias e Dicas

Aplicacoes de integrais Duplas, Notas de estudo de Matemática

O centro de massa de um ponto.original

Tipologia: Notas de estudo

2015

Compartilhado em 21/05/2015

belmiro-mendes-7
belmiro-mendes-7 🇧🇷

4.8

(10)

9 documentos

1 / 3

Toggle sidebar

Esta página não é visível na pré-visualização

Não perca as partes importantes!

bg1
O centro de massa
O centro de massa de um sistema de particulas é o ponto que se move como se toda massa do
sistema estivesse concentrada nesse ponto e todas as forcas externas estivessem aplicadas
nesse ponto.
A figura mostra duas particulas de massas e separadas por uma distancia .
Escolhemos arbitrariamente como origem do eixo a posicao da particula de massa .
Definimos a posicao do centro de massa () desse sistema de duas particulas como
Suponhamos que =0. Nesse caso existe apenas uma particula, de massa , e o centro de massa
deve estar na posicao dessa particula; já que a equacao se reduz a = 0.Se =0, temos de novo
apenas uma particula (de massa ) e, como devia ser.Se =, o centro de massa deve estar a meio
caminho entre duas particulas; a equacao se reduz a , como seria de se esperar.
Se nehuma das duas massas é nula so pode assumir valores entre 0 e , ou seja, o centro de
massa deve estar em algum lugar entre as duas particulas.
A figura mostra uma situacao mais geral na qual o sistema de coordenadas desloca para a
esquerda. A posicao do centro de massa é agora definida como
Observe que se fizermos
ficara igual a
e a segunda equacao se reduzira na primeira.
Apesar do deslocamento da origem do sistema de coordenadas, o centro de massa continua a
mesma distancia de cada particula.Podemos escrever a equacao na forma
Onde é a massa total do sistema.podemos estender esta equacao a uma situacao mais geral,
na qual particulas estao posicionadas ao longo do eixo .Nesse caso, a massa total de um
sistema de n particulas é e a posicao do centro de massa é Seja uma lamina ou placa fina
placa cujo o formato é uma regiao D limitada do plano. Se
1
pf3

Pré-visualização parcial do texto

Baixe Aplicacoes de integrais Duplas e outras Notas de estudo em PDF para Matemática, somente na Docsity!

O centro de massa O centro de massa de um sistema de particulas é o ponto que se move como se toda massa do sistema estivesse concentrada nesse ponto e todas as forcas externas estivessem aplicadas nesse ponto.

A figura mostra duas particulas de massas e separadas por uma distancia. Escolhemos arbitrariamente como origem do eixo a posicao da particula de massa. Definimos a posicao do centro de massa () desse sistema de duas particulas como

Suponhamos que =0. Nesse caso existe apenas uma particula, de massa , e o centro de massa deve estar na posicao dessa particula; já que a equacao se reduz a = 0.Se =0, temos de novo apenas uma particula (de massa ) e, como devia ser.Se =, o centro de massa deve estar a meio caminho entre duas particulas; a equacao se reduz a , como seria de se esperar. Se nehuma das duas massas é nula so pode assumir valores entre 0 e , ou seja, o centro de massa deve estar em algum lugar entre as duas particulas. A figura mostra uma situacao mais geral na qual o sistema de coordenadas desloca para a esquerda. A posicao do centro de massa é agora definida como

Observe que se fizermos ficara igual a e a segunda equacao se reduzira na primeira. Apesar do deslocamento da origem do sistema de coordenadas, o centro de massa continua a mesma distancia de cada particula.Podemos escrever a equacao na forma

Onde é a massa total do sistema.podemos estender esta equacao a uma situacao mais geral, na qual particulas estao posicionadas ao longo do eixo .Nesse caso, a massa total de um sistema de n particulas é e a posicao do centro de massa é Seja uma lamina ou placa fina placa cujo o formato é uma regiao D limitada do plano. Se

Momentos estaticos das laminas: Seja uma lamina ou placa fina cujo o formato é uma regiao S limitada do plano. Se

é uma funcao continua em S que representa a densidade superficial desta lamina no ponto entao, a massa M da lamina e seus momentos estaticose em relacao aos eixos OX e OY são expressos pelas integrais duplas

,,

Se a lamina é homogenia, entao =

Fazendo, tambem, analogia a um sistema finito de particulas temos que o centro de massa da lamina é o ponto.

.

Se a funcao densidade é constante entao o ponto

é chamado de centroide da lamina ou da regiao S

Coordenadas do centro de gravidade da lamina

Se é o centro de gravidade de uma lamina, temos

, onde M é a massa da lamina e Mx, My, seus momentos estaticos em relacao aos eixos das coordenadas. Se a lamina é homogenia, entao nas formulas 1 pode-se fazer.

Momento de inercia da lamina

Denomina-se momento de inercia em relacao ao eixo l, de um sistema de n pontos materiais de massasa soma

,onde são as distancias desde os pontos ao eixo l.quando a massa é continua, em lugar da soma obteremos a integral correspondente.

Estendendo este conceito a uma placa de formato S com densidade de massa , temos que as definicoes dos momentos de inercia com relacao aos eixos x e y são respectivamente:

e e momento de inercia polar (ou com relacao a origem) é definido por