A figura mostra um tubo cilíndrico de raio R apoiado numa superfície horizontal, em cujo interior encontram-se em repouso duas bolas idênticas, de ...

Para que o sistema permaneça em equilíbrio, a força resultante sobre o cilindro deve ser nula. Isso significa que a força peso das bolas deve ser equilibrada pela força normal exercida pelo cilindro sobre as bolas. A força peso de cada bola é P = m.g, onde m é a massa da bola e g é a aceleração da gravidade. A massa da bola pode ser calculada a partir do seu volume e densidade: m = ρ.V, onde ρ é a densidade da bola e V é o seu volume. Como as bolas são idênticas, têm a mesma densidade e o mesmo volume, podemos escrever: m = ρ.V = ρ.(4/3).π.r³ = ρ.(4/3).π.(3R/4)³ = (27/64).ρ.π.R³ A força peso de cada bola é, portanto: P = m.g = (27/64).ρ.π.R³.g A força normal exercida pelo cilindro sobre as bolas é igual ao peso do cilindro, Pc. Como o cilindro está em equilíbrio, temos: 2.P = Pc Substituindo a expressão para P, obtemos: 2.(27/64).ρ.π.R³.g = Pc Portanto, o peso mínimo Pc do cilindro para que o sistema permaneça em equilíbrio é: Pc = (27/32).ρ.π.R³.g