Disserte um procedimento experimental para determinar o centro de massa (CM) de uma formação linear de três…

Questão

Disserte um procedimento experimental para determinar o centro de massa (CM) de uma formação linear de três dançarinos. Descreva medições, fórmulas e faça um cálculo exemplo com dados numéricos.

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

Procedimento: marque um eixo x no chão; meça posições x_i (m) dos pés dos dançarinos e suas massas m_i (kg). Calcule x_CM = S(m_i x_i)/S m_i. Exemplo: m1=50 kg em x1=0,00 m; m2=60 kg em x2=1,20 m; m3=45 kg em x3=-0,80 m. S(m_i x_i)=50·0+60·1,20+45·(-0,80)=0+72-36=36 kg·m. Sm_i=155 kg. x_CM=36/155=0,232 m à direita do referencial. Alternativa: apoiar prancha no pivô e usar equilíbrio de torques para localizar CM; estime incertezas por repetição e variação de posição dos pés.

Explicação

O procedimento descrito utiliza a definição de centro de massa, que é calculado a partir das posições e massas dos dançarinos, permitindo determinar o ponto de equilíbrio do sistema. O exemplo numérico ilustra a aplicação prática da fórmula, demonstrando como as massas e suas respectivas posições influenciam o resultado final. A alternativa de usar o equilíbrio de torques oferece uma abordagem experimental adicional, que pode ser útil para validar os resultados obtidos.

Raio-X da questão

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