simetria para calcular o C.M da pirâmide
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simetria para calcular o C.M da pirâmide
Alguém pode me ajudar?
Como eu calculo o C.M do sub-sistema de particulas da base da pirâmide, e de todo o sistema (com as 5 particulas) por simetria. Exemplo: uma pirâmide com particulas de mesma massa dispostas em seus vétices, formada sobre um quadrado de lado a , onde a origem do sistema está localizado no vértice do topo da pirâmide com altura h.
Como eu calculo o C.M do sub-sistema de particulas da base da pirâmide, e de todo o sistema (com as 5 particulas) por simetria. Exemplo: uma pirâmide com particulas de mesma massa dispostas em seus vétices, formada sobre um quadrado de lado a , onde a origem do sistema está localizado no vértice do topo da pirâmide com altura h.
ninique- Iniciante
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Re: simetria para calcular o C.M da pirâmide
Resolverei o exemplo da figura só para facilitar as contas e a visualização, mas a solução segue sempre o mesmo padrão. Na figura, os eixos foram traçados no vértice debaixo. Usando a fórmula acima, temos que o centro de massa pode ser escrito como C.M.(Xc,Yc,Zc), de forma que:
Victor011- Fera
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Re: simetria para calcular o C.M da pirâmide
Obrigada, mas eu preciso saber como calcular com o eixo no topo da pirâmide, Onde a altura ficará ( -h) no eixo z. Preciso provar que o resultado ficará o mesmo com a trasladação ...
ninique- Iniciante
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Data de inscrição : 11/07/2017
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Re: simetria para calcular o C.M da pirâmide
Esse é o exercício :
Considere o sistema de partıculas mostrado no figura (Que eu ñ estou conseguindo enviar). Todas as partıculas do sistema tem mesma massa e estão dispostas nos vertices de uma piramide formada sobre um quadrado de lado a, com o vertice do topo na origem do sistema de coordenadas, a uma altura h da base.
a) Use um argumento de simetria para determinar a posição do centro de massa do sub-sistema de partıculas da base.
b) Use a ideia explicada no texto (Decorre da definição de centro de massa que podemos subdividir um sistema de particulas em vários sub-conjuntos e obter o centro de massa do sistema completo a partir das posições dos centros de massa dos vários subconjuntos e suas respectivas massas totais) para determinar a posição do centro de massa do sistema com as 5 partıculas.
Considere o sistema de partıculas mostrado no figura (Que eu ñ estou conseguindo enviar). Todas as partıculas do sistema tem mesma massa e estão dispostas nos vertices de uma piramide formada sobre um quadrado de lado a, com o vertice do topo na origem do sistema de coordenadas, a uma altura h da base.
a) Use um argumento de simetria para determinar a posição do centro de massa do sub-sistema de partıculas da base.
b) Use a ideia explicada no texto (Decorre da definição de centro de massa que podemos subdividir um sistema de particulas em vários sub-conjuntos e obter o centro de massa do sistema completo a partir das posições dos centros de massa dos vários subconjuntos e suas respectivas massas totais) para determinar a posição do centro de massa do sistema com as 5 partıculas.
ninique- Iniciante
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Data de inscrição : 11/07/2017
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Localização : Ouro Branco, MG, Brasil
Re: simetria para calcular o C.M da pirâmide
É simples, basta seguir o mesmo passo a passo do que eu fiz. Você precisa ter primeiro as coordenas de cada partícula, e depois substituir na fórmula escrita em (1), (2) e (3). Essa fórmula sempre vale, independente dos eixos adotados, e com ela você encontra as cordenas Xc, Yc e Zc do centro de massa. Porém, de qualquer forma, não é isso que a questão pede. Da próxima vez, poste o exercício junto com a sua dúvida.
a) Basta dizer que para polígonos regulares, por simetria, o centro de massa do sistema coincide com o centro geométrico da figura, ou seja, o centro de massa do sub-sistema (as 4 partículas da base) está no centro do quadrado.
b) Podemos agora redesenhar o sistema de partículas, substituindo as quatro partículas da base por uma única de massa "4m" localizada sobre o centro da base. Calcular o centro de massa fica bem mais simples agora. Veja a figura:
Note que as coordenadas Xc e Yc do centro de massa serão iguais a zero, pois ele está sobre o eixo z. Para calcular Zc, vamos usar a fórmula em (3) na minha última postagem. Considerando o eixo tendo origem em A e sentido para cima, então za=0 e zo=-h. Veja:
\\Z_c=\frac{m_a.z_a+m_o.z_o}{ma+mo}\\\\Z_c=\frac{m.0-4m.h}{m+4m}\;\to\;Z_c=-\frac{4h}{5}\\\\\boxed{C.M.=(0,0,-\frac{4h}{5})}
a) Basta dizer que para polígonos regulares, por simetria, o centro de massa do sistema coincide com o centro geométrico da figura, ou seja, o centro de massa do sub-sistema (as 4 partículas da base) está no centro do quadrado.
b) Podemos agora redesenhar o sistema de partículas, substituindo as quatro partículas da base por uma única de massa "4m" localizada sobre o centro da base. Calcular o centro de massa fica bem mais simples agora. Veja a figura:
Note que as coordenadas Xc e Yc do centro de massa serão iguais a zero, pois ele está sobre o eixo z. Para calcular Zc, vamos usar a fórmula em (3) na minha última postagem. Considerando o eixo tendo origem em A e sentido para cima, então za=0 e zo=-h. Veja:
Victor011- Fera
- Mensagens : 663
Data de inscrição : 21/10/2015
Idade : 25
Localização : Rio de Janeiro, Brasil
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