Debido a que un cuerpo es una distribución continua de masa, en cada una de sus partes actúa la fuerza de gravedad. El centro de gravedad o centroide es la posición donde se puede considerar actuando la fuerza de gravedad neta, es el punto ubicado en la posición promedio donde se concentra el peso total del cuerpo. Para un objeto simétrico homogéneo, el centro de gravedad se encuentra en el centro geométrico, pero no para un objeto irregular.
Por ejemplo, si consideramos dos puntos materiales A y B, cuyas masas respectivas valgan m1 y m2; además los suponemos rígidamente unidos por una varilla de masa despreciable, a fin de poder considerarlos como formando parte de un cuerpo sólido. La gravedad ejerce sobre dichos puntos sendas fuerzas paralelas m1g y m2g que admiten una resultante cuyo punto de aplicación recibe el nombre de centro de gravedad o centroide.

En otras palabras, el centro de gravedad de un cuerpo es el punto de aplicación de la resultante de todas las fuerzas que la gravedad ejerce sobre los diferentes puntos materiales que constituyen el cuerpo.
Un objeto está en equilibrio estable mientras su centro de gravedad quede arriba y dentro de su base original de apoyo.
Cuando éste es el caso, siempre habrá un torque de restauración. No obstante, cuando el centro de gravedad cae fuera del centro de apoyo, el torque de restauración pasa sobre el cuerpo, debido a un torque gravitacional que lo hace rotar fuera de su posición de equilibrio.
Los cuerpos rígidos con bases amplias y centros de gravedad bajos son, por consiguiente, más estables y menos propensos a voltearse. Esta relación es evidente en el diseño de los automóviles de carrera de alta velocidad, que tienen neumáticos anchos y centros de gravedad cercanos al suelo. También la posición del centro de gravedad del cuerpo humano tiene efectos sobre ciertas capacidades físicas. Por ejemplo, las mujeres suelen doblarse y tocar los dedos de sus pies o el suelo con las palmas de sus manos, con más facilidad que los varones, quienes con frecuencia se caen al tratar de hacerlo; en general, Los varones tienen centros de gravedad más altos (hombros más anchos) que las mujeres (pelvis grande), de modo que es más fácil que el centro de gravedad de un varón quede fuera de su base de apoyo cuando se flexiona hacia el frente.

Movimiento del Centro de Gravedad

El movimiento que ejecuta cualquiera de los puntos de un sistema material puede ser muy complicado, pues resulta de componer el debido a la fuerza exterior aplicada al mismo con el que producen las fuerzas interiores que dimanan de los puntos restantes del sistema. Sin embargo, puede demostrarse que siempre, cualesquiera que sean las fuerzas interiores, el centro de gravedad del sistema se mueve como si en él estuviera concentrada toda la masa y sobre y sobre él actuasen todas las fuerzas exteriores.
La fuerza sobre un cuerpo y la resistencia que éste opondrá a una modificación de su estado de movimiento; por lo tanto, la masa es en cierta forma una medida de la inercia de los objetos. Cuanto mayor es la masa tanto menor es la aceleración que les imprime una misma fuerza aplicada sobre ellos.

Por su parte, el peso de un objeto no es una propiedad intrínseca del mismo, sino que está determinado por la intensidad del campo gravitatorio que tira de él hacia el centro de la Tierra, es decir, la fuerza que ésta ejerce sobre dicho cuerpo. Por este motivo, un cuerpo que tenga una masa determinada tendrá pesos distintos en la superficie terrestre y en la de la Luna, ya que la intensidad del campo gravitatorio de ésta es de tan solo una sexta parte de la del terrestre, debido a que su masa es menor. Por tanto, su peso en la Luna es seis veces menor que en la Tierra.

Para el estudio de la situación de equilibrio, como resultado de la actuación de todas las fuerzas externas sobre un cuerpo cualquiera, es de gran importancia la introducción del concepto de centro de gravedad, que es aquel punto del objeto en el que podemos suponer concentrada toda su masa. Para hallar la posición del centro de gravedad en un objeto plano, por ejemplo, se puede suspender éste de dos puntos distintos y trazar las líneas marcadas por la plomada que parten de ellos. Así, podemos definir la situación de equilibrio estable como aquella en que la vertical que pasa por su centro de gravedad lo hace también por su base, y ambos están próximos. Si no es así, se encuentra en equilibrio inestable (que puede romper cualquier pequeña perturbación), o indiferente, en el que la posición de equilibrio es indeterminada.

Para poder entender mejor el experimento vamos a valernos de los siguientes conceptos:

Centro de gravedad. Es el punto donde se considera concentrado el peso de un cuerpo, es decir, el punto de aplicación del peso.

Centroide. es el punto donde se considera concentrada en área total de una figura y donde se supone estaría su centro de gravedad.
En los cuerpos cuyo espesor se describe , su centroide se considera, para fines prácticos, como su centro de gravedad. Como por ejemplo en laminas de cualquier material.

Ejemplos de cómo determinar la localización de los centroides de figuras regulares conocidas (centro geométrico), trazando las diagonales en figuras cuadrangulares y medianas en figuras triangulares

e)determina las coordenadas (X1,Y1), (X2, Y2), etc. De los centroides de las figuras regulares parciales
f)se determinan las coordenadas (X,Y) del centroide de la figura mediante el teorema de momentos.

MoAt = ZMoA
Donde At = A1 + A2 + A3 ...... (AREA TOTAL DE LA FIGURA)

X = (A1X1 + A2X2 + A3X3) / At
Y= (A1Y1 + A2Y2 + A3Y3) / At

Para obtener el centroide de figuras planas regulares, existen dos métodos:

Método Analítico

a) Se dibuja a determinada escala la figura en cuestión en un sistema de ejes cartesianos; en el primer cuadrante con el objeto de que todas las coordenadas sean positivas.
b) Se descomponen las figuras en figuras regulares parciales
c) Se calculan las áreas de cada una de las figuras parciales.
d) Se determinan gráficamente los centroides de as figuras regulares parciales como en los ejemplos anteriores.
e) determina las coordenadas (X1,Y1), (X2, Y2), etc. De los centroides de las figuras regulares parciales
f) se determinan las coordenadas (X,Y) del centroide de la figura mediante el teorema de momentos.

MoAt = ZMoA
Donde At = A1 + A2 + A3 ...... (AREA TOTAL DE LA FIGURA)

X = (A1X1 + A2X2 + A3X3) / At
Y= (A1Y1 + A2Y2 + A3Y3) / At

Método Experimental

a) Practicar en la figura recortada, tres orificios lo mas separado posible
b) Suspender la figura (por medio del soporte) en una de las perforaciones, de tal forma que gire libremente y a partir del punto de apoyo (orificio), se traza una línea auxiliar vertical, en base a la cuerda que nos sirve como referencia.
c) Repetir el experimento con los otros orificios y finalmente se ubicara en el punto de intersección de las tres líneas auxiliares al centroide de la figura considerada

Método practico (del punto de equilibrio)

Para comprobar prácticamente por este método la precisión de los métodos anteriores se coloca el centroide de la figura considerada de tal forma que coincida con la punta de la aguja (de punto de equilibrio) en cuya posición deberá quedar en equilibrio.