Encuentra el centro de masas de las partículas que aparecen en la figura. Se supone que el sistema es rígido y el sistema de referencia se encuentra expresado en metros.
cuatro masas en un sistema de referencia



Datos
  • m1 = 1/2 kg
  • m2 = 3 kg
  • m3 = 2 kg
  • m4 = 3/2 kg
  • r1=0 m
  • r2=3i+5j m
  • r3=6i 
  • r4=2i+2j m
Consideraciones previas
  • Se nos indica que las distancias entre las partículas son rígidas. Es por tanto un sólido rígido y tiene sentido que nos preguntemos por el centro de masas.
  • Todas las partículas se encuentran en un plano, por lo que podemos despreciar la coordenada z (z = 0 en todas)
Resolución
La posición del centro de masas viene dada por:

rCM=i=1nmirimtotal=m1r1+m2r2++mnrnm1+m2++mn
Por tanto, aplicando a nuestras 4 partículas, separando las coordenadas x e y nos queda:
xCM=m1x1+m2x2+m3x3+m4x4m1+m2+m3+m4=120+33+26+32(2)12+3+2+32=187 myCM=m1y1+m2y2+m3y3+m4y4m1+m2+m3+m4=120+35+20+32(2)12+3+2+32=187 m

Es decir, el vector de poción del centro de masas es:
rCM=187i+187jm=(187,187) m