FI.ME.014-01 – Física – Mecânica, estática, equilíbrio.

By decioadams in Física 22 de outubro de 2017

Equilíbrio.

Ao falarmos em equilíbrio, lembramos de uma grande variedade de situações práticas, onde esse fenômeno é verificado. Ao aprender a andar de bicicleta ou moto, você precisa adquirir a técnica de se equilibrar. Ao caminhar em uma corda bamba, o artista necessita de alta dose de equilíbrio para não cair. Um corpo, apoiado sobre uma superfície qualquer, pode adotar diferentes formas de equilíbrio:

Equilíbrio estável. Um corpo encontra-se em equilíbrio estável, se ao movê-lo levemente da posição de equilíbrio, ao ser solto ele retorna ao equilíbrio. Exemplos.

Equilíbrio estável 2. — *Um cone apoiado sobre a base ou uma pirâmide, tronco de pirâmide apoiada sobre a sua base*.

Os corpos estão em equilíbrio estável se a reta vertical, passando por seu centro de gravidade, também passar por um ponto de sua base de apoio. Um automóvel na sua posição normal está em equilíbrio estável, uma cadeira apoiada sobre suas pernas, uma mesa, um armário, tem equilíbrio estável.

Equilíbrio instável. O equilíbrio é dito instável se, ao mover o corpo ligeiramente de sua posição de equilíbrio, ao ser solto, ele se afasta mais da posição e não retorna.

Estes corpos ficam em equilíbrio instável, por causa do fato de só existir uma posição em que a reta vertical contendo o centro de gravidade e um ponto na base de apoio. Basta mover ligeiramente e a reta sai fora da base de apoio, desfazendo a condição de equilíbrio.

Os ciclistas e motociclistas sempre estão em equilíbrio instável. Qualquer toque lateral provoca a sua queda.

Um equilibrista de circo, mantendo um objeto equilibrado na ponta de seu dedo, ou sobre uma garrafa, caminhando na corda bamba, são situações de equilíbrio instável. Todos os números de equilibrismo são realizados em condições de equilíbrio instável

Equilíbrio indiferente. O corpo nessa condição, ao ser movido da posição de equilíbrio, permanecerá em equilíbrio na nova posição em que for colocado, de modo indiferente.

Equilíbrio indiferente — *Um cilindro apoiado sobre a superfície lateral, uma bola sobre uma superfície horizontal.*

Equilíbrio indiferente 2. — *Cone deitado e cilindro suspenso por um eixo central.*

Estes corpos tem sempre a reta vertical passando pelo centro de gravidade passando também pela base de apoio, por isso sempre permanecerão em equilíbrio na nova posição.

Um barril, uma bola de boliche, qualquer corpo cilíndrico tem equilíbrio indiferente.

O estudo da situação de equilíbrio, leva a outro assunto que aparece aqui mencionado. É o centro de gravidade.

Centro de gravidade é um ponto do corpo que se comporta como se a massa do corpo estivesse totalmente concentrada no mesmo. Para os corpos regulares e homogêneos a localização do centro de gravidade é o centro geométrico do corpo. Vejamos alguns exemplos.

Uma placa circular, homogênea e de espessura uniforme, tem o CG localizado no centro geométrico do círculo.

Uma esfera uniforme, mesmo sendo oca, mas com a matéria distribuída em camada igual em todos os seus pontos, tem seu CG localizado no centro geométrico do sólido.

Uma placa uniforme, em forma de figura geométrica regular, tem seu CG na intersecção das diagonais, ou seja o centro geométrico.

Placa com figuPlaca com figura geométrica regular e uniforme.a geométrica regular e uniforme. — *Placa com figura geométrica regular e uniforme.*

Um sólido geométrico regular e uniforme, tem seu centro de gravidade situado no centro geométrico do sólido. Não importa que seja oco ou maciço, contanto que as camadas de matéria estejam uniformemente dispostas nas paredes.