O equilíbrio estático ocorre quando um corpo se encontra em repouso e o somatório das forças e do torque envolvido resultam em zero. Ele pode ser classificado de formas diferentes:
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estável, quando o corpo mesmo deslocado retorna à sua posição inicial;
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instável, quando após o deslocamento o corpo não tende a voltar à sua posição inicial;
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indiferente, quando o corpo se movimenta e permanece em equilíbrio independentemente da sua posição.
A maior diferença entre o equilíbrio estático e o equilíbrio dinâmico se dá em relação ao movimento. Enquanto o primeiro está em repouso, o segundo se movimenta uniformemente.
Leia também: Equilíbrio do ponto material e dos corpos rígidos
Tópicos deste artigo
- 1 - Resumo sobre equilíbrio estático
- 2 - O que é equilíbrio estático?
- 3 - Tipos de equilíbrio estático
- 4 - Diferença entre equilíbrio estático e equilíbrio dinâmico
- 5 - Exercícios resolvidos sobre equilíbrio estático
Resumo sobre equilíbrio estático
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No equilíbrio estático, o resultado da soma do torque e das forças atuantes no corpo é zero.
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O equilíbrio estático pode ser estável, instável ou indiferente.
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No equilíbrio estático, os corpos estão em repouso. Já no equilíbrio dinâmico, eles estão em movimento retilíneo uniforme.
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O equilíbrio estático é regido pela primeira lei de Newton, a lei da inércia.
O que é equilíbrio estático?
O equilíbrio estático acontece quando o corpo está parado, pois as forças sobre ele são de valores iguais, e, portanto, seu somatório é nulo.
Além disso, é necessário que o torque resultante sobre ele também seja nulo, já que o torque determina a tendência da força de provocar uma rotação em torno de um eixo. Caso houvesse uma aceleração ou rotação sobre ele, haveria um desequilíbrio.
Tipos de equilíbrio estático
O equilíbrio estático pode ser de três tipos: estável, instável ou indiferente.
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Equilíbrio estável
Acontece quando o corpo se movimenta, mas retorna à sua posição inicial, também conhecida como posição de equilíbrio. Podemos ver um exemplo na imagem:
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Equilíbrio instável
Acontece quando o corpo se movimenta e tende a se distanciar de sua posição inicial. Podemos ver um exemplo na imagem:
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Equilíbrio indiferente
Acontece quando o corpo se movimenta e continua em equílibrio. Podemos ver um exemplo na imagem:
Diferença entre equilíbrio estático e equilíbrio dinâmico
O equilíbrio ocorre quando o somatório das forças atuantes sobre o objeto resulta em zero, ou seja, não há nada o empurrando ou o puxando. Assim, de acordo com a primeira lei de Newton, a lei da inércia, se a soma de todas as forças for zero, o corpo continua no estado de repouso ou em movimento retilíneo uniforme. Em razão disso, o equilíbrio pode ser dinâmico ou estático.
A principal diferença entre o equilíbrio estático e o equilíbrio dinâmico está no movimento do corpo. Se o corpo estiver em repouso, ou seja, parado, ele apresenta equilíbrio estático. Entretanto, se o objeto estiver em movimento retilíneo uniforme, ele possui equilíbrio dinâmico.
Leia também: Conceitos básicos de movimento
Exercícios resolvidos sobre equilíbrio estático
Questão 1
Sabendo que as forças atuantes sobre o bloco em repouso são a normal \(\vec{N}\) e a peso \(\vec{P}\), encontre o valor da força normal, sabendo que a força peso possui \(100\ N\).
Resolução
Como o sistema está em equilíbrio, já que o bloco está em repouso, a força normal tem o mesmo valor que a força peso:
\(\vec{N}=\vec{P}\)
\(\vec{N}=100\ N\)
Questão 2
Um bloco estava sobre uma colina, mas com o tempo e a instabilidade, ele se locomoveu até um novo equilíbrio. Como são chamados os tipos de equilíbrio antes e depois do movimento?
a) Equilíbrio estável, equilíbrio indiferente.
b) Equilíbrio instável, equilíbrio indiferente.
c) Equilíbrio indiferente, equilíbrio estável.
d) Equilíbrio indiferente, equilíbrio instável.
e) Equilíbrio instável, equilíbrio estável.
Resolução
Alternativa B
O bloco se movimentou do equilíbrio instável para o equilíbrio indiferente, ou seja, mesmo que ele continue em movimento, seu equilíbrio é independente da posição.
