03_01_007

Tema 03: Dinámica de los sistemas de puntos.

Subtema 01: Centro de masas de un sistema de puntos

03_01_007

Origen: No consta

Nivel: UNI

CDM, esfera, integral

Calculad el CDM de una semiesfera hueca homogénea de radio R y masa M.

S O L U C I Ó N:

Por simetría, XCDM = YCDM = 0; para calcular ZCDM dividiremos la esfera en rodajas delgadas paralelas al plano XY (perpendiculares al eje OZ), y sólo consideraremos la superficie lateral del cilindro de radio r y altura dl. (Obsérvese la diferencia con el problema 03_01_006) Así podremos escribir que dS = longitud*altura ===>

dS = 2πr dl


En la figura se observa que :

r = Rsenθ

z = Rcosθ

dl = R dθ


Con lo cual el área de la rodaja queda

dS = 2πRsenθ R dθ = 2πR²senθdθ



Sustituyendo los valores anteriores:


(Obsérvese el problema de los límites de la integral en cuanto al signo de ZCDM se refiere...)


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JCVP_03_01_007