Localize a posição do centro de massa para o meio cone homogêneo, como
mostrada na figura.




       Sabe-se previamente que o meio cone é homogêneo, logo possui uma massa
específica . Considerando o sistema em cada uma das direções dadas, x, y e z, tem-se
que:



       - Na direção x:

       Devido à simetria do objeto, conclui-se que o centro de massa se encontra no
plano xy, ou seja,         .



       - Na direção y:

       Para cada y < h, tem-se para um de comprimento, um disco, como segue

na figura abaixo. Logo, para cada disco, o a posição y do centro de massa é o próprio
“y” do disco.




       Para a determinação da posição y do centro de massa, tem-se que:
∫̅
                                             ∫




       Mas ,                            , pois para cada pequeno cilindro tem-se que o
valor de “z” é o raio da base. Logo:


                                       ∫̅         ∫
                                       ∫          ∫

       Das relações geométricas no cone:              Logo:




                        ∫̅       ∫                ∫                ∫
                        ∫        ∫                                 ∫
                                                      ∫

       Colocando os limites de integração:

                                       ∫
                                       ∫

       Na direção z, tomando cada disco novamente, temos a seguinte configuração:




       Logo, para cada disco, como é homogêneo possui uma densidade
            ∫       ∫
      : ̅
            ∫           ∫
Colocando os limites de integração:

∫
                  (                               )
     ∫




                 ∫ ̅     ∫         ∫          ∫
    Logo:
                 ∫        ∫        ∫          ∫




    Colocando os limites de integração:

                                          ∫
                                          ∫

    Logo, a posição do centro de massa é:

Questão 01

  • 1.
    Localize a posiçãodo centro de massa para o meio cone homogêneo, como mostrada na figura. Sabe-se previamente que o meio cone é homogêneo, logo possui uma massa específica . Considerando o sistema em cada uma das direções dadas, x, y e z, tem-se que: - Na direção x: Devido à simetria do objeto, conclui-se que o centro de massa se encontra no plano xy, ou seja, . - Na direção y: Para cada y < h, tem-se para um de comprimento, um disco, como segue na figura abaixo. Logo, para cada disco, o a posição y do centro de massa é o próprio “y” do disco. Para a determinação da posição y do centro de massa, tem-se que:
  • 2.
    ∫̅ ∫ Mas , , pois para cada pequeno cilindro tem-se que o valor de “z” é o raio da base. Logo: ∫̅ ∫ ∫ ∫ Das relações geométricas no cone: Logo: ∫̅ ∫ ∫ ∫ ∫ ∫ ∫ ∫ Colocando os limites de integração: ∫ ∫ Na direção z, tomando cada disco novamente, temos a seguinte configuração: Logo, para cada disco, como é homogêneo possui uma densidade ∫ ∫ : ̅ ∫ ∫
  • 3.
    Colocando os limitesde integração: ∫ ( ) ∫ ∫ ̅ ∫ ∫ ∫ Logo: ∫ ∫ ∫ ∫ Colocando os limites de integração: ∫ ∫ Logo, a posição do centro de massa é: