Determinarea centrului de masa a unor corpuri cu forma neregulată

1. SCOPUL ȘI OBIECTIVELE LUCRĂRII

Determinarea centrului de masă a unor corpuri cu formă neregulată

2. REZUMATUL LUCRĂRII

Determinarea centrului de masă al corpului uman sau a unor segmente aparțiand corpului uman se poate face ținând cont de asemănarea geometrică și măsuratorile directe făcute pe cadavre,folosind metoda suspendării. Astfel,prin suspendare succesivă a obiectului de capetele sale, se găsește centrul de masă la intersecția celor două verticale (folosind, de exemplu firul cu plumb) duse prin punctele de suspendare.

Pe cale experimentală, poziția centrului de masă al corpului uman poate fi determinată utilizând diverse metode, cum ar fi: metoda balansului (bazată în mare parte pe simetria în distribuția masei) sau metoda planșetei.

Metoda balansului pornește de la următoarele considerente: dacă un corp prezintă un plan/ax/centru de simetrie în distribuția masei, atunci centrul de masă al corpului se află chiar în acest plan/ax/centru de simetrie. Prin metoda balansului, centrul de masă al corpului se determină ca punctul de intersecție a trei plane de simetrie sau de echilibru în distribuția masei.

2.1 Descrierea dispozitivului experimental si a principiului fizic de functionare

Dispozitivul experimental consta din două cântare electronice orizontale, peste care se așează o planșetă (poate fi folosită direct o cumpănă/nivelă) orizontală omogenă, prin intermediul a două suporturi metalice sub formă de pană, așezate în centrul fiecărui cântar. Astfel, contactul dintre planșetă și fiecare cântar este o muchie. După așezarea nivelei pe cele două cântare se verifică orizontalitatea ei și apoi se mișcă nivela până când ambele cântare indică aceeași masă, ceea ce înseamnă că centrul de greutate al acesteia se află la mijlocul distanței dintre cântare. Înainte de a determina centrul de greutate al corpului de formă neregulată, se aduc cântarele la zero, pentru a simplifica calculele ulterioare.

2.2 Modul de lucru

- se așează cântarele la o distanță dminimă de 35 cm unul față de celălalt (măsurate între centrele talerelor)

-se așează cumpăna pe cele două cântare, folosind două suporturi în formă de pană, poziționate în centrul fiecărui cântar

-se verifică orizontalitatea sistemului și apoi se poziționează cumpăna până când ambele cântare indică aceeași masă

- se măsoară distanța l dintre cele două suporturi în formă de pană

-se aduc cântarele la zero

-se așează pe cumpănă corpul de formă paralelipipedică (fără corpuri adiționale), cu scopul de a valida metoda utilizată, prin măsurarea centrului de greutate al unui corp de formă regulată.

-se notează indicațiile cântarelor m1 și m2