Prima equazione cardinale della dinamica dei sistemi applicata a centro di massa.

Il movimento di qualsiasi oggetto può coinvolgere sia rotazioni che traslazioni, ma il moto del centro di massa dell'oggetto stesso può essere descritto dalla seconda legge di Newton nella forma seguente:

Fext = Macm

Se si conosce il risultante delle forze esterne, è possibile prevedere il moto del centro di massa, anche se l’oggetto può eseguire rotazioni o di altri moti interni.

Gli esempi standard di questa applicazione sono:

-      La traiettoria balistica di un oggetto rotante - il centro di massa di un oggetto esteso che sta ruotando seguirà la stessa traiettoria che un punto materiale seguirebbe dopo che è stato avviato.

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/mechanics/imgmech/n2extc.gif

Il seguente video ben rappresenta la situazione appena descritta:

http://www.youtube.com/watch?v=DY3LYQv22qY

-      Un insieme di masse collegate da molle seguirà un percorso tale che il suo centro di massa si muove lungo lo stesso percorso che un punto materiale della stessa massa totale avrebbe seguito sotto l'influenza della stessa forza totale.

 

-      Come combinazione dei due esempi precedenti, possiamo considerare il caso di una coppia di masse collegate da una molla lanciate su una traiettoria balistica che presentino sia rotazione che oscillazione rispetto al centro di massa. Anche con questo complicato movimento interno, il centro di massa seguirà la stessa traiettoria balistica che un punto avrebbe seguito con la stessa velocità di lancio.

 

-      Se una granata o un fuoco d’artificio con traiettoria balistica esplode in volo in assenza di attrito dell'aria, il centro di massa dei frammenti colpirebbe lo stesso punto che del guscio intatto.