El punto en el que puede considerarse aplicada la resultante del peso (fuerza gravitatoria) de un cuerpo o sistema para propósitos de equilibrio y cálculo de momentos en un campo gravitatorio uniforme; para cuerpos rígidos es la media ponderada por la masa de las posiciones de los elementos respecto a una referencia elegida.

Principio

El peso de un cuerpo distribuido produce la misma fuerza y momento resultantes sobre cualquier referencia si se reemplaza por una sola fuerza aplicada en el centro de gravedad; por tanto, la ubicación del CG determina el equilibrio, el trim y el momento estático sobre los ejes de control y cambia con la redistribución de masa o el consumo de propulsibles.

Demostración

Situación: un avión se carga con carga. Reconocimiento: el plan de carga calcula la posición del CG respecto a la referencia. Acción: si el CG calculado está fuera de la envolvente permitida, se reposiciona la carga o se añade lastre. Consecuencia: el reposicionamiento devuelve el CG a la envolvente segura, restaurando los márgenes de estabilidad y trim requeridos para el despegue y el vuelo.

Aplicación incorrecta

Tratar al CG como fijo para todas las fases de vuelo o equiparar CG con el centro de carga aerodinámico instantáneo; este error ignora el consumo de combustible, los desplazamientos de carga y campos gravitatorios no uniformes que desplazan el CG o modifican su papel dinámico.

Consecuencia

La determinación precisa del CG afecta estabilidad, control y cargas estructurales; un CG fuera de límites puede reducir márgenes de estabilidad, aumentar requerimientos de trim, incrementar esfuerzos de control y, en casos extremos, hacer que la aeronave no sea controlable o estable.

Inversión

En campos gravitatorios no uniformes, marcos acelerados o estructuras muy flexibles, el modelo puntual simple del CG puede no representar la ubicación efectiva de la acción del peso; en buques, la interacción con la flotabilidad y las propiedades metacéntricas modifica el análisis de estabilidad.

Límite

Claramente dentro: cuerpos rígidos y sistemas en un campo gravitatorio uniforme con distribución de masa conocida. Caso límite: vehículos con masa consumible (combustible) cuyo CG varía durante la misión y debe ser monitorizado. Claramente fuera: centros aerodinámicos instantáneos o resultantes de presión que no representan la acción gravitatoria.

Tensión semántica

Estabilidad (colocar el CG para margen y predictibilidad) ↔ rendimiento/maniobrabilidad (colocar el CG para agilidad o capacidad de carga); mover el CG adelante/atrás mejora un atributo a costa del otro.

Síntesis

El centro de gravedad es una construcción cinemática simplificadora que reduce un peso distribuido a una única fuerza resultante; es esencial para cálculos de equilibrio y trim, pero debe actualizarse cuando cambian la configuración y la masa.