En un movimiento de proyectil, si una partícula se rompe en fragmentos a su altura máxima, ¿por qué su centro de masa cubre la distancia real que la partícula tenía que cubrir?

El movimiento del centro de masa de un sistema de partículas depende de cada parámetro cinemático de partículas individuales.

Para un sistema de dos cuerpos, la posición, velocidad y aceleración del centro de masa está dada por,

x = (m1x1 + m2x2) / (m1 + m2)

v = (m1v1 + m2v2) / (m1 + m2)

a = (m1a1 + m2a2) / (m1 + m2)

(todo preferiblemente en forma de vector)

Ahora, para ambas partículas, la aceleración es la misma, es decir, gm / s [matemática] ^ 2 [/ matemática] hacia abajo, por lo que el centro de masa también tiene la aceleración, gm / s [matemática] ^ 2 [/ matemática] hacia abajo … ( yo)

Además, durante la fragmentación, en casos ideales, el impulso horizontal se conserva debido a la falta de fuerzas externas. Por lo tanto, m1v1 + m2v2 = (m1 + m2) v, (donde v es el componente horizontal de la velocidad de lanzamiento), la velocidad del centro de masa, es igual a la velocidad de lanzamiento horizontal inicial … (ii)

Por lo tanto, estos valores de velocidad y aceleración del centro de masa implican que el centro de masa cubre el rango original de la partícula intacta.