¿Se desplaza el centro de masa de un objeto sometido a dilatación térmica?

Question

Hace poco me enfrenté a esta pregunta en un examen. La pregunta es bastante sencilla.

¿Se desplaza el centro de masa de un objeto sometido a dilatación térmica?

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P.D.

1. La solución para esta pregunta suponía que el centro de masa no se movería.

Answer 1

$\vec F_{ext} = M \vec a$ describe el movimiento del centro de masa (CM), donde $\vec F_{ext}$ es la fuerza exterior neta, $M$ es la masa total, y $\vec a$ es la aceleración del CM. Sin fuerza externa neta, la aceleración del CM es constante; pero si el CM tiene una velocidad inicial $\vec v$ se mueve y sigue moviéndose con constancia $\vec v$ sin $\vec F_{ext}$ . La respuesta correcta es que el CM no cambiará de velocidad; si la velocidad inicial es cero permanecerá cero, pero si la velocidad inicial no es cero permanecerá constante y el CM se mueve con esta velocidad constante.

Answer 2

Creo que a la pregunta le falta un adjetivo, expansión térmica uniforme no cambiaría el centro de masa. La forma en que el calor se transfiere al cuerpo podría cambiar el centro de masa. Ejemplo : un bloque de mantequilla si se calienta de manera no uniforme, parte de ella se derrite y por lo tanto se desplaza el CM debido al cambio de forma.

Answer 3

Depende de la composición del objeto. Si se compone de forma no uniforme, de materiales con diferentes coeficientes de dilatación, el centro de gravedad se movería, incluso si el calor se distribuye de manera uniforme.