CENTRO DE MASA Y VELOCIDAD DE CENTRO DE MASA

 La velocidad es el cambio de posición de un objeto a lo largo del tiempo. El centro de masa es la ubicación de las partículas dentro de un sistema donde se puede considerar que la masa total del sistema está concentrada. Cuando el sistema de partículas se mueve, el centro de masa se mueve con él. La ecuación de velocidad del centro de masa es la suma del momento de cada partícula (masa por velocidad) dividido por la masa total del sistema.

Esta ecuación muestra la velocidad del centro de masa de tres partículas:

Dónde:

• m representa la masa en kilogramos (kg)
• v representa la velocidad en metros por segundo (m / s)

Centro de aceleración de masas

Si la velocidad del centro de masa cambia, está acelerando. Esta ecuación muestra la aceleración del centro de masa:

Notamos algo especial acerca de la ecuación de aceleración del centro de masa: el numerador es parte de la segunda ley de Newton , que nos dice Σ F = ma . Podemos sustituir cada masa por su velocidad, con F , como se muestra en esta tercera ecuación:

Tres misas en el espacio

Supongamos que hay tres masas en el espacio. La atracción gravitacional existe entre estas partículas y es la única fuerza que actúa sobre ellas.

La tercera ley de Newton establece que para cada acción, hay una reacción igual y opuesta; por lo tanto, las fuerzas gravitacionales entre ellos son idénticas en magnitud, pero opuestas en dirección. En otras palabras, F 12 = F 21 , ¡así que no hay fuerza neta en el centro de masa! Si no hay fuerza neta en el centro de masa, el centro de masa no está acelerando. Las fuerzas externas son las únicas fuerzas que harán que el centro de masa se acelere. Entonces:

Podemos tomar esta ecuación y reorganizarla para resolver la fuerza, lo que nos da:

Las fuerzas en esta ecuación son todas fuerzas externas sobre las masas individuales. Podemos considerar que las masas individuales de un sistema están concentradas en el centro de masa y la suma de las fuerzas sobre estas masas individuales que actúan sobre el centro de masa. Ahora tenemos todas las herramientas necesarias para resolver un problema que involucra múltiples fuerzas en múltiples masas utilizando el enfoque del centro de masa.

¿Sabías que si viajas a la velocidad de la luz, el tiempo se detendría?

De acuerdo con la Teoría de la Relatividad Especial de Einstein, cuanto más rápido vas, más lento pasa el tiempo en relación con tu entorno.

En serio, si te desplazas en un Ferrari durante una hora, habrás envejecido un poco menos que si te hubieras relajado en casa con la computadora. Los nanosegundos adicionales que obtienes pueden no valer el precio de la gasolina, pero bueno, es una opción.

Ahora, antes de crear un esquema de inmortalidad rápida, ten en cuenta que moverse a la velocidad de la luz no es realmente posible, a menos que estés hecho de luz. Técnicamente hablando, moverse tan rápido requeriría una cantidad infinita de energía (y, francamente, ni siquiera un chihuahua tiene tanta energía).