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Equilíbrio e Repouso
Quando se fala em equilíbrio,
algumas falácias podem estar
“presas” na mente da alguns, como
pensar que equilíbrio e repouso são
termos que dizem a mesma coisa.
Apesar de parecer coerente, para
poder afirmar que um corpo está em
equilíbrio, é necessário que a força
resultante que atua no objeto seja
igual a zero.
Equilíbrio → 𝐹𝑟 = 0
Em contrapartida, para afirmarmos
que um corpo está em repouso, a
velocidade deste deverá,
necessariamente, ser nula.
Repouso → 𝑣 = 0
OBS: Repouso é semelhante ao
termo parado.
o Ora, se a força resultante for
igual a zero, isso não é igual a
afirmar que o corpo está em
repouso?
A resposta é: Não necessariamente.
Nos primeiros conceitos de física, ao
se estudar a parte de Cinemática,
dois assuntos que se estuda e
essenciais ao entendimento da física
são o Movimento Retilíneo Uniforme
(MRU) e o Movimento Retilíneo
Uniformemente Variado. Assim, as
características de cada um desses
movimentos são:
𝑀𝑅𝑈 {
|�⃗�| ≠ 0 𝑒 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑎𝑜 𝑙𝑜𝑛𝑔𝑜 𝑑𝑜 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜
|�⃗�| = 0
𝑀𝑅𝑈𝑉 {
|�⃗�| ≠ 0 𝑒 𝑣𝑎𝑟𝑖𝑎𝑑𝑎 𝑎𝑜 𝑙𝑜𝑛𝑔𝑜 𝑑𝑜 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜
|�⃗�| ≠ 0 𝑒 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑎𝑜 𝑙𝑜𝑛𝑔𝑜 𝑑𝑜 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜
Além disso, é válido relembrar a 2ª
Lei de Newton:
𝐹𝑟⃗⃗⃗⃗⃗ = 𝑚 ∙ �⃗�
Pela fórmula acima, considerando a
massa constante, pode-se afirmar
que a força resultante que atua em
um objeto depende do valor da
aceleração, ou seja, se a aceleração
for nula, a força resultante também
será.
Olhando o esquema desenvolvido
sobre MRU e MRUV, é possível
afirmar que o Movimento Retilíneo
Uniformemente variado não se
encontra em equilíbrio, uma vez que
sua aceleração e diferente de zero e,
portanto, sua força resultante
também será.
Entretanto, considerando o
Movimento Retilíneo e Uniforme,
podemos afirmar que a aceleração é
zero e, portanto, a força resultante
também é zero. Logo, conclui-se que
o MRU está em estado de equilíbrio,
mas não se encontra em estado de
repouso (|�⃗�| ≠ 0).
Feita essa diferenciação, é
necessário realizar a classificação de
tais conceitos.
O equilíbrio pode ser classificado em
Estático e Dinâmico.
❖ Estático
Condição em que o corpo se
encontra em equilíbrio (∑ 𝐹 = 0) e em
repouso (|�⃗�| = 0).
❖ Dinâmico
Condição em que o corpo se
encontra em equilíbrio (∑ 𝐹 = 0) e em
movimento retilíneo uniforme (MRU;
𝑣 ≠ 0 → 𝑐𝑡𝑒).
Além disso, o repouso pode ser
classificado em Permanente e
Temporário.
▪ Permanente
Condição em que o corpo se
encontra em estado de equilíbrio
(𝑎 = 0 ; 𝐹𝑟 = 0), além de possuir
velocidade igual a zero.
▪ Momentâneo
Condição em que o corpo para
apenas para inverter o sentido do seu
movimento. Nesse caso, a
velocidade é igual a zero, mas este
não se encontra em equilíbrio (𝑎 ≠
0; 𝐹𝑟 ≠ 0).
Em resumo:
Para esclarecer cada situação, vamos
aos exemplos:
CASO 01:
Analisando um corpo que fora
lançado verticalmente para cima
(conforme mostra a figura acima), é
possível perceber que no ponto mais
alto da trajetória, sua velocidade se
torna nula e em seguida muda o
sentido do movimento (para baixo).
Contudo, nesse ponto mais alto, o
corpo não está em equilíbrio, visto
que a força peso e portanto, e
portanto há forças externas atuando.
Logo, podemos concluir que, no
ponto de altura máxima, o corpo se
encontra em repouso momentâneo
(repouso apenas para mudar o
sentido do movimento) e não está em
equilíbrio (𝐹𝑟 ≠ 0; 𝑎 ≠ 0).
CASO 02:
Nessa situação, temos um corpo que
se possui velocidade constante (𝑣 ≠
0) e se encontra em um movimento
retilíneo uniforme (MRU).
Equilíbrio
Estático
𝐹𝑟 = 0
𝑣 = 0
Dinâmico
𝐹𝑟 = 0
𝑣 ≠ 0 (𝑐𝑡𝑒)
Repouso
Permanente
𝑣 = 0
𝐹𝑟 = 0
Momentâneo
𝑣 = 0
𝐹𝑟 ≠ 0
𝑎 = 0
É óbvio dizer que o corpo possui uma
velocidade diferente de zero (𝑣 ≠ 0)
e, portanto, tal veículo não se
encontra em repouso, visto que a
premissa básica para um corpo se
encontrar nesse estado, sua
velocidade tem que ser igual a zero.
Entretanto, conforme fora visto no
começo desse resumo, o MRU se
caracteriza por possuir velocidade
constante e aceleração igual a zero.
Assim, pela segunda lei de Newton,
temos:
𝐹𝑟 = 𝑚 ∙ 0
𝐹𝑟 = 0
Portanto, como a força resultante do
sistema é zero, é possível afirmar que
este se encontra em equilíbrio, mais
especificamente equilíbrio dinâmico
(𝑣 ≠ 0 → 𝑐𝑡𝑒; 𝐹𝑟 = 0).
CASO 03:
Finalmente, o último caso representa
um bloco parado sob uma superfície
plana.
Assim, como sua velocidade é zero e
não possui tendência a mudar o
sentido de movimento, este se
encontra em repouso permanente.
Além disso, pode-se perceber que
não há forças externas atuando neste
bloco e as forças internas se
equilibram. Logo, este corpo se
encontra em equilíbrio estático.
Visto esses 3 casos, ficou claro que
um corpo pode estar em repouso e
não necessariamente estar em
equilíbrio, bem como o inverso é
verdadeiro.