As palavras centro e gravidade são derivadas das palavras latinas (ou gregas) "centrum" e "gravitatio". O centro (centróide) representa o centro de massa que está na seção transversal das diagonais do corpo e a gravidade - o peso, a força atrativa entre as partículas do universo sob as quais os corpos celestes se movem.
Um centro de massa que, além do centro de gravidade, é chamado de baricentro (o nome deriva da palavra grega bario, que significa pesada) é o ponto de um objeto ou sistema de pontos materiais (em ℝ, ℝ2 ou ℝ3) no qual a massa inteira do objeto concentrada. Esse conceito permite que todo o objeto seja visto como um ponto material cuja massa é igual à massa total desse corpo. O centro de massa existe para qualquer sistema de pontos materiais, independentemente de uma força estar atuando ou não no sistema. O centro da massa é o ponto em que a força gravitacional está agindo sobre o corpo. O centro de massa também pode estar localizado fora dos limites de massa do corpo, que depende de sua forma. O centro de gravidade do triângulo está na seção transversal das bissecções dos ângulos e o centro de gravidade do cubo na seção transversal de suas diagonais. No caso de corpos geométricos irregulares, o centro de gravidade está localizado na interseção das linhas de gravidade. Este é o ponto que está a uma distância média de todas as partículas de um sistema ou partícula individual do corpo, onde a força externa total está atuando no sistema de partículas ou no corpo. Se um sistema de partículas ou corpo se move sob a influência de uma força externa, o ponto em que o centro de gravidade está localizado se move como se contivesse toda a massa do sistema ou corpo. Se o corpo não estiver com densidade uniforme, o centro de massa (gravidade) não precisa estar no centro geométrico do corpo. A posição do centro de gravidade do sistema de partículas no sistema de coordenadas cartesianas é determinada pelo vetor de raio rS = irimiri / mi, onde mi são as massas das partículas e ri são os vetores do raio das partículas. A posição do centro da massa do corpo rígido no sistema de coordenadas cartesianas é determinada pelo vetor de raio rS = (∫rρdV) / M, onde r é o vetor unitário, ρ é a densidade do corpo, volume V e M é a massa do corpo.
O centro geométrico é chamado de centróide. Em termos simples, o centróide corresponde ao centro de gravidade caso o corpo seja homogêneo (com densidade constante). Na física, o centróide de um corpo é definido como o ponto de foco da coleção de vetores da aceleração gravitacional de todos os pontos materiais do mesmo objeto. Se o corpo é homogêneo, esse ponto está localizado na interseção das linhas gravitacionais e, nos corpos geométricos direitos, é determinado geometricamente. Arquimedes foi o primeiro a descrever o processo pelo qual o centróide de um objeto pode ser encontrado. Ele propôs cortar um papelão com a forma dos objetos e fazer vários furos. Pregue-o na parede em um dos orifícios e deixe-o pendurar livremente. Pendure o prumo na mesma unha. Desenhe com um lápis a direção determinada pela direção do final do prumo. Essa direção é chamada de centro de gravidade do objeto. Pendure o corpo nos outros orifícios e repita o procedimento.
Centro de gravidade é o ponto em que o peso total do corpo age enquanto o centróide é o centro geométrico do objeto. Centro de gravidade ou centro de massa é o ponto em que toda a massa do corpo está concentrada. É aqui que a força gravitacional (peso) do corpo atua para qualquer orientação do corpo. Centroid é o centro de gravidade para objetos de densidade uniforme.
O cálculo do centro de gravidade não é um procedimento simples, porque a massa (e o peso) podem não ser uniformemente distribuídos pelo objeto. O centro de gravidade pode ser calculado a partir de cg * W = S x dw, em que x é a distância de uma linha de referência, dw é um incremento de peso e W é o peso total do objeto. O centróide pode ser encontrado com métodos como o método da linha de prumo discutido acima.
Centro de gravidade | Centroid |
Centro de massa de um objeto geométrico com qualquer densidade | Centro de massa de um objeto geométrico de densidade uniforme |
Ponto em que o peso de um corpo ou sistema pode ser considerado como agindo | Centro geométrico |
Denotado por g | Denotado por c |