El centro de masa

en esta ocasión daré una presentación sobre lo que es el centro de masa y el centro de masa es algo que espero te resulte al menos un poco intuitivo y que de hecho tiene unas aplicaciones muy interesantes en términos muy pero muy simples el centro de masa simplemente pues es un punto y de hecho voy a dibujar un objeto para que sea mucho más claro qué es lo que voy a querer decir con respecto al centro de masa así que digamos que tengo esta barra no sé digamos que esta barra tiene una masa de 10 kilogramos y digamos que es como una regla de las que a lo mejor utilizas en la escuela o llegaste a utilizar en la escuela ahora la pregunta es cuál es el centro de masa y tú dirás conjuntos con justa razón oye pues primero dime qué es el centro de masa para que yo pueda decirte dónde está o qué es o lo que sea esencialmente el centro de masa es un punto que no necesariamente se encuentra sobre este objeto y de hecho habrá un ejemplo eventualmente en donde en dónde calculemos el centro de masa y veamos que no está sobre el objeto pero ese punto en especial es en donde vamos a poder pretender o suponer que toda la masa existe en ese punto es decir que toda la masa se concentra en un único punto por ejemplo en en este en este caso de donde tenemos la regla podemos suponer más o menos podemos intuir que el centro de masa se encuentra justo en digamos en lo que entendemos como el centro de la regla verdad ahora bien lo interesante de los del centro de masa es que si imaginamos que aplicamos una fuerza a esta regla justo sobre el centro de masa no se digamos que sea de 10 newtons muy bien entonces esta fuerza provoca que nuestro objeto que en este caso es la regla acelere y de hecho acelera igual que si le aplicáramos la fuerza a un único punto que pesará 10 kilogramos que es lo que quiero decir con esto esto será equivalente si aplicamos esta fuerza justo en ese punto de la de la regla será lo mismo que si lo aplicamos a un único punto le aplicamos la misma fuerza y digamos 10 newtons nada más que este punto tiene una masa de 10 kilogramos aquí en los 10 kilogramos estaban distribuidos en toda la regla verdad entonces lo que sabemos cuando cuando aplicamos una fuerza a cualquier objeto es que eso provoca una aceleración y de hecho esa aceleración pues sabemos que la fuerza es igual a la masa por la aceleración así que la aceleración es la fuerza entre la masa así que tenemos 10 newtons entre 10 kilogramos y esto me va a provocar una aceleración de 1 metro sobre segundo al cuadrado este diagrama o este ejemplo que tenemos a la izquierda si lo aplicamos a este punto sería lo mismo que si aplicamos esta fuerza a este punto de 10 kilogramos ese punto se va a empezar a mover hacia arriba con una aceleración de 1 metro sobre segundo al cuadrado entonces porque resulta útil todo esto del centro de masa esencialmente es porque si queremos saber cómo se comporta un objeto que a lo mejor pueda tener una geometría muy loca lo mejor no sé este tiene muchos picos no es digamos un polígono lo que sé yo entonces uno podría encontrar el centro de masa y predecir cómo se va a comportar sin siquiera tener que estudiar a todo el objeto completo ahora te voy a decir una forma muy fácil de cómo hallar el centro de masa ok y si tenemos un objeto que es uniforme es decir estamos pensando en en un objeto que que digamos para fines de simplicidad podemos pensar que está hecho de un único material que ese material material es bastante homogéneo y que digamos esté en cada punto la densidad de ese objeto es la misma es decir tiene la misma masa casi por unidad por unidad de área o de volumen dependiendo de lo que estemos hablando verdad entonces esto será igual el centro de masa será igual a lo que entendemos como el centro geométrico por ejemplo si nosotros tenemos aquí un triángulo déjenme pintar un triángulo ok más o menos ahí tenemos un triángulo entonces si este triángulo no se está hecho de algún material y es uniforme y homogéneo entonces a lo mejor el centro de masa pues encontrará no sé más o menos como por aquí que es como el centro geométrico verdad o por ejemplo si nosotros tenemos un cuadrado ok más o menos se ve como que es un cuadrado pero ahora si suponemos que no es uniforme digamos no sé a lo mejor la primera mitad o la mitad de la derecha está hecho de algún material como no sea algún material pesado quizás es plomo qué sé yo y digamos que la otra mitad está hecho de no ser alguna espuma de poliestireno algún material interesante en construcción que se yo digamos que está hecho de algún otro material que tiene una densidad mucho menor que el plomo ok entonces aquí nuestro objeto nuestro cuadrado no es homogéneo y entonces el poel el centro de masa no se encontrará justo en el centro del cuadrado sino estará ligera no bueno no sé qué tan ligeramente o que tanto se mueva a la derecha pero se mueve a la derecha debido a que hay mayor concentración digamos de masa del lado derecho aunque entonces estará más cerca del lado derecho porque este objeto no es uniforme ahora vamos a platicar de algo un poquito más interesante porque todo lo que hemos hecho hasta este momento en los vídeos anteriores es suponer que cuando aplicamos alguna fuerza esta fuerza actúa en el centro de masa y eso lo hacemos para poder suponer que estamos trabajando con puntos verdad pero por ejemplo imaginemos que no tenemos un punto si no no sé a lo mejor tenemos algún alguna especie de animal no sé que esté aquí estoy pintando alguna especie de caballo o no sé que sea esto algún soy muy malo para dibujar animales pero bueno digamos que aquí tenemos este animalito y digamos que su centro de masa se encuentra más o menos por aquí entonces si nosotros aplicamos una fuerza sobre ese punto todo este este animalito se va a empezar a acelerar de la misma forma que si aplicamos la fuerza a un único punto verdad donde ese punto te debería tenerla de nuestro caballo nuestro animal verdad estos esto se vuelve bastante interesante si si esta fuerza no actuara sobre el centro de masa por ejemplo no no sé por qué puso un caballo en realizar podría haber seguido con el ejemplo de la regla pero imaginen que tenemos nuestra regla de hace un rato que tiene una masa de 10 kilogramos y de hecho su centro de masa tiene es bueno se encuentra justo aquí en donde está el centro geométrico verdad si nosotros aplicamos una fuerza digamos que no esté que no esté aplicándose justo al centro de masa entonces tú ya seguramente vas a estar incluyendo que es lo que va a pasar verdad y esto seguro ya lo has visto en muchos otros casos lo que ocurre es que todo el objeto empieza a rotar empieza a rotar alrededor del centro de masa verdad empieza a rotar alrededor del centro de masa y tú ya lo has visto por ejemplo por ejemplo puedes imaginarte que a lo mejor tienes a alguien enfrente y le lanzas una llave inglesa no sé por qué se le lanzaría es una llave inglesa de hecho te recomiendo que no lo hagas porque le puedes lastimar a alguien pero cuando uno lanza la llave inglesa aunque si va avanzando la llave esta llave empieza a girar y gira alrededor de su centro de masa lo mismo pasa por ejemplo con estas personas que lanzan cuchillos en algunos espectáculos de circo por ejemplo los cuchillos empiezan a girar alrededor de su centro de masa mientras van avanzando ok y de hecho ya que hemos platicado tanto del centro de masa ahora vamos a hablar un poco del centro de masa y de su importancia en aplicaciones de la vida diaria como por ejemplo son los saltos de altura digamos que tenemos aquí a un un atleta que digamos aquí está un atleta que está preparándose para un salto de altura muy bien entonces aquí está ya muy listo no se esté está muy concentrado y digamos que aquí tenemos una barra muy alta ok entonces aquí tenemos una barra muy alta y este personaje quiere saltar lo y llegar al otro lado verdad entonces uno de hecho si uno encontrará el centro de masa uno de hecho puede la mayoría de la gente tiene en su centro de masa quien digamos a la altura del ombligo y si nosotros quisiéramos lograr que este personaje salte del otro lado entonces uno podría pensarlo como un movimiento de proyectiles verdad y ya hemos estudiado en otros vídeos movimiento de proyectiles el punto sería que nuestro centro de masa logre saltar la barra ok necesitamos que el centro de masa se mueva como un proyectil y con la segunda ley de newton bueno en general las leyes de newton podríamos intentar ver como como tendría que saltar este personaje para llegar al otro lado al otro lado sin embargo todos los atletas hacen un movimiento muy raro y te invito a que a lo mejor busques en algún vídeo en internet en donde veas cómo estos atletas hacen algo así hacen como algo así algo así aquí tienen su cabeza y sus piernas hacen algo así como que estos atletas se doblan verdad y en realidad es que si se están doblando lo que ocurre es que el centro de masa de este de este amigo ya no se encuentra en el zoom digamos en su vientre sino el centro de masa en que se baja se encuentra más abajo y no está sobre él entonces qué es lo que ocurre que necesitamos mucha menor fuerza para lograr cruzar ya que el centro de masa se encuentra mucho más abajo idea y así necesitamos menor fuerza si es que nos salteamos de esta forma chistosa digamos y esta es la razón por la que los atletas se arquean y así su centro de masa digamos por propiedades geométricas baja por ahora así que por debajo de la barra espero que esto te haya resultado muy útil vamos a seguir trabajando con este tipo de cosas pero eso ya lo haremos en el próximo vídeo