Quais são as três formas de equilíbrio?

Equilíbrio estático é o conceito físico referente a corpos em repouso e cujas forças atuantes têm somatório nulo.

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:

• estável, quando o corpo mesmo deslocado retorna à sua posição inicial;

• instável, quando após o deslocamento o corpo não tende a voltar à sua posição inicial;

• 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

Resumo sobre equilíbrio estático

• No equilíbrio estático, o resultado da soma do torque e das forças atuantes no corpo é zero.

• O equilíbrio estático pode ser estável, instável ou indiferente.

• No equilíbrio estático, os corpos estão em repouso. Já no equilíbrio dinâmico, eles estão em movimento retilíneo uniforme.

• 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.

Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;)

Tipos de equilíbrio estático

O equilíbrio estático pode ser de três tipos: estável, instável ou indiferente.

• 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:

• Equilíbrio instável

Acontece quando o corpo se movimenta e tende a se distanciar de sua posição inicial. Podemos ver um exemplo na imagem:

• 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.

Quais são os 03 tipos de equilíbrio?

Quais são os tipos de equilíbrio?

O que é equilíbrio e quais os tipos de equilíbrio?

Qual a diferença entre os três tipos de equilíbrio?