Centro de gravedad - Proyecto G
Summary
TLDREl guion explora el concepto de centro de gravedad a través de ejemplos como la Torre de Pisa y experimentos sencillos. Se explica que el centro de gravedad es el punto en el que toda la masa del objeto actúa, y puede estar dentro o fuera del objeto. Se muestra cómo el equilibrio se logra cuando el centro de gravedad está en línea con la base de apoyo. Además, se discute la importancia del centro de gravedad en el equilibrio del cuerpo humano y en estructuras como la Torre de Pisa, destacando que la estabilidad se ve afectada por la distribución de la masa.
Takeaways
- 🏛️ La Torre de Pisa no se cae debido a que su centro de gravedad está dentro de su base de apoyo, a pesar de su inclinación.
- 🧐 El centro de gravedad es el punto en el que se comporta como si toda la masa del objeto estuviera concentrada.
- 🔍 El centro de masa y el centro de gravedad son conceptos similares, pero el centro de gravedad se refiere específicamente a la acción de la fuerza de gravedad.
- ⚖️ Para encontrar el centro de gravedad de un objeto en equilibrio, se puede colgar el objeto de un punto y luego de otro, trazando verticales hasta que se cruzan, indicando la ubicación del centro de gravedad.
- 📏 El centro de gravedad puede estar en el interior o exterior del objeto, dependiendo de la distribución de la masa y la forma del objeto.
- 🤸♀️ En el cuerpo humano, el centro de gravedad está alineado con la línea media y la base de apoyo son los pies; para mantener el equilibrio, la línea del centro de gravedad debe caer dentro de la base de apoyo.
- 🏋️♀️ Al levantar un objeto, el centro de gravedad del cuerpo se desplaza hacia adelante, lo que requiere compensación para mantener el equilibrio.
- 🤼 Cuando dos objetos son atados juntos, su centro de gravedad se encuentra en el punto medio entre ellos, lo que puede afectar la estabilidad del sistema.
- 🎭 Los equilibristas utilizan objetos con un centro de gravedad bajo para aumentar la estabilidad, como en el caso de un balancín, donde la longitud y el peso en las puntas bajan el centro de gravedad.
- 🧘♀️ La posición y la distribución de la masa corporal afectan el centro de gravedad; por ejemplo, las mujeres generalmente tienen un centro de gravedad más cerca de las vértebras lumbares debido a su estructura ósea y distribución de masa.
Q & A
¿Qué es el centro de gravedad y cómo se relaciona con el centro de masa?
-El centro de gravedad es el punto en el que se comporta como si toda la masa del objeto o sistema estuviera concentrada. Es similar al centro de masa, pero específicamente se refiere a cómo la fuerza de gravedad actúa sobre el objeto.
¿Cómo se puede determinar si el centro de gravedad está dentro o fuera del objeto?
-El centro de gravedad puede estar dentro o fuera del objeto, dependiendo de la distribución de la masa. Se puede determinar mediante experimentos de equilibrio, como colgar el objeto de un punto y ver en qué posición se equilibra.
¿Por qué la Torre de Pisa no se cae a pesar de estar inclinada?
-La Torre de Pisa no se cae porque su centro de gravedad cae dentro de su base de apoyo, lo que le permite mantener su estabilidad a pesar de su inclinación.
¿Cómo se puede encontrar el centro de gravedad de un objeto en equilibrio?
-Para encontrar el centro de gravedad de un objeto en equilibrio, se puede suspender el objeto de un punto y permitir que gire hasta que se estabilice. El centro de gravedad estará en la línea vertical que pasa por el punto de suspensión.
¿Qué pasa si el centro de gravedad de un objeto se desplaza fuera de su base de apoyo?
-Si el centro de gravedad se desplaza fuera de la base de apoyo, el objeto perderá su equilibrio y caerá hacia el lado donde se ha desplazado el centro de gravedad.
¿Cómo afecta la simetría de un objeto a la ubicación de su centro de gravedad?
-En objetos simétricos, la ubicación del centro de gravedad suele estar en el eje de simetría. Esto es especialmente cierto si la densidad de la masa es uniforme a lo largo del objeto.
¿Cómo se relaciona el centro de gravedad con la estabilidad de un objeto en equilibrio?
-El centro de gravedad es fundamental para la estabilidad de un objeto en equilibrio. Cuanto más bajo esté el centro de gravedad en relación con el punto de apoyo, más estable será el objeto.
¿Por qué es importante el centro de gravedad en deportes como el equilibrio en un balancín?
-En deportes como el equilibrio en un balancín, el centro de gravedad debe estar lo suficientemente bajo para proporcionar estabilidad. Esto permite que el equilibrista pueda contrarrestar perturbaciones y mantener el equilibrio.
¿Cómo se puede demostrar experimentalmente que el centro de gravedad puede estar fuera del objeto?
-Se puede demostrar atando dos objetos de diferentes masas y suspendiéndolos de una cuerda. El centro de gravedad del sistema resultante estará entre los dos objetos, posiblemente fuera de ellos.
¿Cómo cambia la ubicación del centro de gravedad cuando se levanta un objeto o se le agrega peso?
-Al levantar un objeto o agregarle peso, el centro de gravedad se desplazará hacia adelante, dependiendo de la distribución de la masa y la posición del peso adicional. Esto puede afectar la estabilidad del objeto.
Outlines
🗼 El Centro de Gravedad y la Torre de Pisa
Este párrafo explora el concepto de centro de gravedad a través de la Torre de Pisa, que a pesar de estar inclinada, no se cae. Se explica que el centro de masa y el centro de gravedad son puntos teóricos que representan la distribución de masa en un objeto. Se menciona que el centro de gravedad puede cambiar con la adición o eliminación de masa, como se muestra con un ejemplo de bloques. También se describe un método sencillo para encontrar el centro de gravedad de un objeto plano, que consiste en colgar la figura y encontrar el punto de equilibrio. Finalmente, se sugiere que el centro de gravedad puede estar fuera del objeto mismo, como en el caso de un sillon con el centro de gravedad en el agujero central.
🤹♂️ El Centro de Gravedad y la Estabilidad
En este párrafo se discute cómo el centro de gravedad afecta la estabilidad de un objeto o sistema. Se presentan ejemplos como dos martillos atados y un equilibrista con un balancín, donde se muestra que cuanto más bajo esté el centro de gravedad, más estable será el sistema. Se explica que el centro de gravedad puede estar fuera del objeto, como en el caso de un clavo cruzado sobre otros, creando un sistema estable. Además, se explora cómo el centro de gravedad afecta la postura y el equilibrio del cuerpo humano, y cómo las diferencias en la distribución de masa y la estructura ósea entre hombres y mujeres influyen en la capacidad de mantener el equilibrio.
🏗️ La Torre de Pisa y su Estabilidad
Este párrafo se centra en la Torre de Pisa y su capacidad para mantenerse en pie a pesar de su inclinación. Se utiliza un modelo simplificado de la torre para ilustrar cómo la línea del centro de gravedad debe caer dentro de la base de apoyo para que la estructura no se caiga. Se compara con otro modelo de torre inclinada y se muestra cómo, si la línea del centro de gravedad cae fuera de la base, la estructura se desplomará. Se concluye que tanto la Torre de Pisa como el modelo pueden estar inclinadas, pero mientras la línea del centro de gravedad esté dentro de la base de apoyo, no se caerán.
Mindmap
Keywords
💡Centro de gravedad
💡Centro de masa
💡Equilibrio
💡Inclinación
💡Base de apoyo
💡Momento de torsión
💡Peso
💡Establecimiento
💡Distribución de masa
💡Simetría
Highlights
La Torre de Pisa no se cae a pesar de estar inclinada debido a su centro de gravedad.
El centro de masa y el centro de gravedad se refieren a un punto que concentra toda la masa del sistema.
El centro de gravedad es el punto donde actúa la fuerza de la gravedad sobre un objeto.
El centro de gravedad se puede desplazar dependiendo de la distribución de la masa.
Se puede encontrar el centro de gravedad de un objeto colgándolo de un punto hasta que gire hasta el equilibrio.
El centro de gravedad puede estar ubicado en algún punto dentro de la vertical que pasa por el punto de sostenimiento.
El equilibrio se logra cuando el centro de gravedad está directamente sobre el punto de apoyo.
El centro de gravedad de un objeto puede estar fuera del objeto mismo.
En el caso de la Torre de Pisa, el centro de gravedad cae dentro de la base de apoyo, lo que evita su caída.
El equilibrio se ve afectado cuando se agrega peso adicional o se cambia la forma del objeto.
Los equilibristas utilizan la baja posición del centro de gravedad para aumentar la estabilidad.
El centro de gravedad del cuerpo humano está sobre la línea media y es esencial para mantener el equilibrio.
La inclinación del cuerpo hacia adelante o hacia atrás ayuda a mantener el equilibrio al alinear el centro de gravedad con la base de apoyo.
La distribución de masa corporal y la posición del centro de gravedad varían entre hombres y mujeres.
La Torre de Pisa es un ejemplo de cómo una estructura inclinada puede permanecer en pie si su centro de gravedad cae dentro de la base de apoyo.
El modelo de la Torre de Pisa utilizado en el experimento muestra cómo la inclinación no afecta el equilibrio si el centro de gravedad está alineado correctamente.
La Torre de Pisa y la Torre del señor de acá demuestran que la inclinación no es un problema para el equilibrio si el centro de gravedad está dentro de la base de apoyo.
Transcripts
recoge quinta temporada porque la torre
de pisa no se cae aunque está inclinada
buena para no caerse y romperse las
rodillas
y para responder esto hoy vamos a
investigar el concepto de centro de
gravedad doctor si me permite y
adentrándonos en esta temática que
resulta sumamente interesante en estas
circunstancias me vio claramente
obligado a preguntarle si el centro de
masa y el centro de gravedad en este
caso son la misma cosa bueno no sé qué o
quién lo obliga pero es una buena
pregunta el centro de masa al igual que
el centro de gravedad se refiere a un
punto que se comporta como si toda la
masa del sistema en cuestión estuviera
ahí concentrada a es como cuando voy a
tomar el té a la casa de mi pie está
elvin a la mamá de chuli mi prima de
chacharramendi por todas las masas 6 en
el centro de la mesa o bueno en el
centro de masa el tema es que las masas
fluyen hacia mí a una velocidad a veces
francamente sorprende nada de eso
el centro de masa hace referencia a
cualquier fuerza que actúe sobre el
sistema pero como y nos vamos a referir
a la fuerza peso o sea la fuerza de la
gravedad hablaremos del centro de
gravedad
centro de gravedad
muy bien
observé en esta estructura resulta
natural que se mantenga en pie tiene una
buena base de apoyo pero a medida que
agregamos bloques
vamos agregándole más peso al bloque de
la izquierda que al de la derecha con lo
cual el centro de gravedad también se va
corriendo a la izquierda en el momento
en que el centro de gravedad se
encuentre en línea vertical con el
bloque izquierdo podremos remover el
bloque de la derecha y la estructura
seguirá en pie sostenida únicamente por
el bloque de la izquierda
aquí hay otro ejemplo un cartón
sostenido por un alfiler como habrán
deducido el alfil de está justo situado
en el centro de gravedad del cartón pero
como podemos calcular dónde está ese
punto hay un método muy sencillo para
encontrar el centro de gravedad en una
superficie plana cualquiera sea su forma
si colgamos cualquier figura de un solo
punto vemos que en principio gira hasta
que queda en equilibrio o sea quieto una
vez en equilibrio el centro de gravedad
va a estar ubicado en algún punto dentro
de la vertical que pasa por el punto de
donde estoy sosteniendo porque si
estuviera en otro lugar el peso tendría
un momento de torsión respecto del punto
de suspensión y el cuerpo no estaría en
equilibrio sino que rotaría con la ayuda
de una plomada trazamos esa vertical
ahora suspendemos la figura desde otro
punto de nuevo el centro de gravedad
tendrá que estar en la vertical que pasa
por el punto desde donde la estoy
sosteniendo de esta manera el centro de
gravedad caerá justo en el punto donde
se cruzan ambas diagonales el cartón se
comporta como si toda su masa estuviese
ubicada en ese punto con lo cual si
sostengo ese punto sostengo todo el
sistema
siguiendo este razonamiento podríamos
obtener una moneda con un papel puesto
de canto la teoría es buena pero la
práctica no resulta muy difícil
encontrar ese punto tan preciso a menos
que sepas cómo hacerlo si realizamos un
pliegue y colocamos la moneda se
sostiene lo sorprendente es que no
necesitamos encontrar el punto la moneda
y el papel lo hacen por nosotros de
nuevo si el centro de gravedad está
justo encima del punto de apoyo podemos
sostener la moneda y lograr un sistema
en equilibrio tanto que podemos mover el
papel con cuidado y la moneda no caerá
una forma más de encontrar el centro de
gravedad de un objeto en este palo de
escoba resulta obvio que el centro de
gravedad está en la mitad del palo dónde
está la marca si sostenemos el palo con
dos dedos y los vamos acercando
llegaremos a ese mismo punto pero qué
pasará si desplazamos el centro de
gravedad acoplando el cepillo en una
punta
repetimos la experiencia y descubrimos
que el centro de gravedad se desplazó y
que nuestros dedos terminan en este
nuevo punto
y acá no hay trampa pueden probarlo en
sus casas
sólo podemos mover el dedo que está más
alejado del centro por más que lo
intentemos y nos concentremos mucho el
dedo más alejado es el que se mueve
primero esto sucede porque es el dedo
que menos peso sostiene luego llega una
posición en la cual los dos dedos están
a la misma distancia del centro de
gravedad ahí podemos mover cualquiera de
los dos y nuevamente nuestros dedos se
encuentran en el centro de gravedad la
mejor manera de comprender esto es
probarlo en sus casas que me dirían si
les dijera que el centro de gravedad de
un objeto puede estar fuera del objeto
bueno doctor usted estableció claramente
que el centro de gravedad es el punto
que se comporta como si toda la masa del
objeto o sistema estuviera ahí
concentrada
entonces cómo puede ser que ese punto
esté por fuera del objeto es que se
trata de un punto imaginario en un
sillón divide y por ejemplo el centro de
gravedad está justamente en el centro
del disco en el agujerito donde no hay
nada
pero ahí está haciendo trampa porque le
está faltando el cacho del medio seguro
no tiene otro ejemplo para darnos tengo
en una pelota el centro de gravedad está
en el centro de la esfera donde hay aire
pero sigue haciendo trampita porque ahí
está adentro no afuera pero por favor no
sea tan insolente si el doctor está
diciendo que está afuera está afuera
que está diciendo alcahuete le dije
alcahuete bueno bueno bueno no se peleen
les voy a contar otros ejemplos ahora sí
quedó un poquito más claro
construyamos un sistema que tenga el
centro de gravedad fuera del sistema
tomamos dos martillos que pueden ser
diferentes y los atamos de esta manera
para suspenderlos sobre el borde de una
mesa este sistema
tiene el centro de gravedad entre los
dos martillos por lo que está debajo del
punto de apoyo cuanto más bajo esté el
centro de gravedad más estable será el
sistema
esto es muy conocido entre los
equilibristas el balancín esa vara tan
larga que utilizan es más pesada en las
puntas que en el centro por eso se curva
hacia abajo de esta manera el sistema
equilibrista más balancín y en el centro
de gravedad más bajo que el equilibrista
sólo por lo tanto es mucho más estable
para comprobarlo tenemos este simpático
equilibrista si lo colocamos solo sobre
la cuerda floja' apenas lo tocamos
pierde el equilibrio y se cae pero si le
agregamos el famoso balancín la cosa
cambia cuanto más largo y pesado en la
punta sea más bajará el centro de
gravedad aportando una gran estabilidad
cualquier perturbación hace que el
centro de gravedad se eleve con lo cual
el sistema tiende a contrarrestar la
perturbación para que el centro de
gravedad vuelva a la posición más
estable un ejemplo más si colocamos
varios clavos alternadamente sobre otro
plano y finalmente le cruzamos un último
clavo por encima obtendremos un sistema
con un centro de gravedad muy bajo y por
lo tanto muy estable nuevamente el
centro de gravedad está más bajo que el
punto de apoyo fuera del sistema
analicemos el tema del centro de
gravedad en relación a nuestro cuerpo a
buenisimo
yo me voy a disfrazar de conejo pero
para qué quiere disfrazarse de conejo
para siempre nos estamos disfrazando de
cosas y bueno hoy pensé que podría
proponerles a ustedes un disfraz de
conejo porque hoy me siento
particularmente conejo ágil libre y lo
único que vamos a hacer son unas pruebas
sencillas con nuestro cuarto doctor en
ese caso si pudiéramos elegir y yo
optaría con emocionada alegría el
disfraz de ardilla y como una suerte de
homenaje a tzipi tale esos dos ilustres
personajes de las caricaturas pienso que
combinaría muy bien con el disfraz de
conejo del señor de allá basta de hablar
de disfraces lo único que necesitamos en
nuestro cuerpo y una pared
si un cuerpo es simétrico y la densidad
es uniforme el centro de gravedad se
ubicará en el eje o centro de simetría
por ejemplo en el ser humano el centro
de gravedad está sobre la línea media y
la base de apoyo son claramente los pies
para mantenernos de pie la vertical que
pasa por el centro de gravedad tiene que
caer dentro de la base más o menos
delante de los talones si nos ponemos en
puntas de pie la vertical cae fuera de
la base de apoyo por lo que inclinamos
el cuerpo hacia adelante para no caernos
de esta manera logramos que la vertical
del centro de gravedad caiga sobre la
parte de los pies que está tocando el
suelo
de hecho si estamos enfrentados a una
pared no podremos inclinar el cuerpo
hacia adelante y nos resultará imposible
ponernos en puntas de tierra
algo similar sucede al agachar nos
tiramos la cadera hacia atrás para
compensar el peso haciendo que la
vertical del centro de gravedad caiga
sobre los pies nuevamente no lograremos
agacharnos si detrás nuestro hay una
pared que impide esta compensación si
miramos de frente la vertical del centro
de gravedad está cayendo entre ambos
pies es decir fuera de donde los pies
tocan el piso como tenemos un punto de
apoyo de cada lado queda compensado y no
nos caemos si nos paramos sobre un solo
pie no nos quedará otra que inclinar el
cuerpo hasta que la vertical del centro
de gravedad caiga sobre el único pie de
apoyo si repetimos el ejercicio junto a
una pared que nos impida inclinarnos
hacia ese costado no podremos pararnos
sobre un solo pie
otro experimento consiste en alejarse
dos pies de una pared e inclinarse hacia
adelante hasta apoyar la cabeza para
luego incorporarse hasta aquí es
sencillo el centro de gravedad se mueve
hacia adelante pero compensamos esto
corriendo la cadera hacia atrás y usando
como punto de apoyo extra la pared
podríamos volver a incorporarnos sin
problemas pero si sumamos algo de peso
extra como sea levantar un objeto el
centro de gravedad se desplazará más
hacia adelante aún su vertical caerá
fuera de la base de apoyo y por más que
lo intentemos no habrá manera de
levantarse esto siempre y cuando sea un
hombre el que realiza la prueba la
estructura ósea de las mujeres y la
distribución de su masa corporal es
distinta a la de los hombres esto hace
que tengan el centro de gravedad más
cerca de las vértebras lumbares para la
mayoría de las mujeres entonces a pesar
de estar levantando ese peso extra
podrán incorporarse normalmente
hace un rato hablábamos de la torre de
pizza y de por qué no se cae justamente
aquí tenemos un modelo de la torre de
pizza
un modelo que deja bastante que desear
no porque mire lo que es esto le falta a
mármol por los costados ha previsto un
documental en la tele de la torre de
pizza
faltan jardines una iglesia hay una
linda feria de artesanos que viene en
sandalias de análisis la torre para
título ilustrativo nada más por favor
no critique tanto y recuerde las
palabras del gran científico galileo
galilei cuanto más simple más sencillo
galileo galilei jamás dijo eso noten
además que la torre del señor de asia
está un poquito más inclinada que la del
señor de acá
para mí siempre lo más defectuoso lo
peor es lo mismo que con el almuerzo
ustedes se quedan con las mejores presas
del pollo y a mí me dejan las pechugas
todas secas insistieron sobre citó de
kate won más bien es a algo que sea para
poder tratarlo porque no viene al caso
noten además que el cartón del medio
cuelga una tuerca que hace las veces de
plomada como la torre es simétrica la
vertical del centro
gravedad pasa por el centro de simetría
o sea por así es claro y como cae justo
dentro de la base de apoyo la estructura
no se cae exactamente incluso señor de
acá usted puede empujar un poco y va a
ver que se va a producir un momento
restaurador que la vuelve a su punto de
equilibrio noten que en el caso de la
torre del señor de allá la vertical que
pasa por el centro de gravedad termina
bastante cerca del borde de la base de
apoyo veamos qué sucede si empujan un
poco esta torre la del señor de allá
tampoco por favor
actualmente es una porquería pero al
final que yo soy un sujeto descartable
mire lo que me tocó este sonríe el
centro de gravedad cayó por fuera de la
base y la torre se fue al suelo
el doctor víctor de entonces es como la
torre de pizza así es tanto esa torre
como la de pizza pueden tener toda la
inclinación que se nos ocurra siempre y
cuando la línea que pasa por el centro
de gravedad caiga dentro de la base de
apoyo doctor ya que estamos hablando de
torre de pisa no se me ocurrió algo ya
sé lo que va a decir y estoy de acuerdo
esto estaba pensando lo mismo está de
acuerdo entonces entonces a partir de
mañana yo soy el doctor usted doctor es
mi ayudante y usted va a ser bueno que
nos traiga las tortas fritas en más de
uno tortas fritas no no no con métodos
tóxicas el doctor que es así vamos
proyecto je quinta temporada
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