CENTRO DE MASSA DE FIGURAS PLANAS

Indicaremos duas maneiras de determinar o centro de massa de placas a partir de suas propriedades físicas.

Para a primeira, pendure a figura em um pino. Em seguida, use o fio de prumo para marcar uma reta vertical na placa. Repita o processo pendurando a placa em outra posição. Pronto, o cruzamento das duas retas é o centro de massa!

A segunda usa uma placa de metal para equilibrar a figura em duas posições diferentes, marcando a posição da placa metálica. Novamente, o cruzamento das retas é o centro de massa!

Um close up da placa metálica usada no segundo método.

No entanto, o centro de massa também pode ser determinado matematicamente, com base apenas na forma da placa (supondo que ela seja homogênea). Para uma placa triangular, por exemplo, é o ponto de encontro das medianas, isto é, o baricentro do triângulo. Para uma placa poligonal, ele pode ser determinado decompondo o polígono em vários triângulos e então ponderando os centros de massa de cada um por suas áreas.

Na figura abaixo vemos 3 cópias de um quadrilátero. Na primeira, dividimos em dois triângulos e achamos seus baricentros pelo encontro de duas medianas. O segmento vermelho entre os dois baricentros deve conter o centro de massa da placa. Fazemos o mesmo com outra divisão em triângulos e daí tiramos que o centro de massa está no segmento verde. Conclusão: o centro de massa é a intersecção dos segmentos verde e vermelho.

Esta página da Wikipedia fala sobre centros de massa, trazendo um ponto de vista mais "simples" e intuitivo, mas também um mais complexo, envolvendo inclusive conceitos do ensino superior.

Este artigo da Khan Academy explica como encontrar o centro de massa de figuras planas, tanto experimentalmente quanto por meio de cálculos, também pensando na união de pedaços que formam figuras maiores.

Neste vídeo do canal Caio Dallaqua, o professor da USP Dr Leonardo Paulo Maia fala sobre o centro de massa de um ponto de vista mais físico, explicando quais conceitos estão envolvidos no cálculo mais elaborado do centro de massa.

Muito interessantes são os experimentos envolvendo centro de massa! Este vídeo do canal Anderson Almeida motra o equilíbrio de alguns objetos a partir do apoio neste ponto específico. A mesma ideia é usada para fazer os pássaros neste vídeo do canal Gênios da Física equilibrarem-se!

Seguindo com os experimentos, este vídeo do canal galeradafisica mostra como o centro de gravidade e os equilíbrios físicos são base de várias experiências incríveis. Durante o vídeo, o professor de física vai explicando como os conceitos são aplicados em cada momento.                             

Como foi dito no texto, o centro de massa de um triângulo qualquer está em seu baricentro. Para saber mais sobre esse e os outros pontos notáveis do triângulo, esta página do Brasil Escola pode ajudar muito, com explicações sucintas e desenhos que facilitam a compreensão.