EEAR 2007 Empuxo

por Sam+uel Ontem à(s) 15:19

Considere um corpo flutuando num líquido, cuja superfície é livre de qualquer perturbação. Quando as forças, peso e empuxo, estão aplicadas em pontos coincidentes, podemos afirmar, corretamente, que esse corpo

a) não está em equilíbrio.
b) está em equilíbrio estável.
c) está em equilíbrio instável.
d) está em equilíbrio indiferente

Gabarito D:

Não consegui entender porque é equilíbrio indiferente e porque a B estaria errada. Quem puder ajudar agradeço desde já

por **Giovana Martins** Ontem à(s) 17:02

Equilíbrio estável: ocorre quando um sistema, ao ser ligeiramente deslocado de sua posição de equilíbrio, tende a retornar a essa posição inicial após a perturbação.

Pêndulo simples é um tipo de equilíbrio estável, pois se você deslocá-lo de um ângulo pequeno e soltá-lo, ele oscilará ao redor da posição de equilíbrio vertical, retornando a ela.

Equilíbrio instável: ocorre quando o sistema é ligeiramente deslocado de sua posição de equilíbrio e ele tende a se afastar ainda mais dessa posição, em vez de retornar a ela; qualquer perturbação no sistema, por menor que seja, faz com que ele se mova para longe do ponto de equilíbrio, em vez de voltar a ele.

Equilíbrio de um copo sobre a borda de uma mesa é um exemplo, pois se o copo estiver equilibrado sobre a borda da mesa, qualquer leve deslocamento fará com que ele caia.

Equilíbrio indiferente: ocorre quando um sistema, ao ser ligeiramente deslocado de sua posição de equilíbrio, o sistema não tende nem a retornar à posição original nem a se afastar dela. Ou seja, qualquer perturbação não causa movimento de aproximação nem afastamento do ponto de equilíbrio; o sistema simplesmente permanece na nova posição.

Uma bola sobre uma superfície plana e horizontal perfeitamente lisa: se a bola for colocada sobre uma superfície plana, ela permanecerá no lugar em que for colocada, sem tendência de se mover, a menos que uma força externa a perturbe.

Para o problema em si, quando as forças peso e empuxo estão aplicadas em pontos coincidentes, o corpo está em um estado onde não há tendência a se mover ou a se deslocar para outras posições, pois uma força equilibra a outra. Eu parto do princípio de que as forças se equilibram, pois o enunciado informa que o corpo está flutuando. Se você deslocar este corpo para outra região do fluido, ele ficará na posição colocada, tal como descrito na definição de equilíbrio indiferente.

A letra B está errada, pois ao deslocar o objeto de lugar, ele não tende a voltar à posição de origem, que é a premissa do equilíbrio estável.

Acredito que seja isto.

por **Elcioschin** Ontem à(s) 17:16

Um exemplo clássico de equilíbrios estável, instável e indiferente:

Imagine um cone de raio r da base de centro O, altura h, geratriz g e vértice V:

1) Cone apoiado sobre a base: equilíbrio estável
2) Cone apoiado sobre o vértice V com VO na vertical: equilíbrio instável
3) Cone apoiado sobre uma geratriz: equilíbrio indiferente (não necessariamente sobre a mesma geratriz)

Um navio é projetado e construído por engenheiros, de modo que o centro de massa G fica abaixo do centro de empuxo, na vertical. Quando um vento ou uma onda empurra o navio para um dos lados (bombordo ou estibordo), os dois centros ficam sobre verticais diferentes, distantes d uma da outra e o navio é estável. Com isto vai criar uma resultante entre a força de empuxo e a força peso que força o navio a voltar à sua posição normal.
Já se E estiver acima de G o momento faz o navio ficar instável e virar para o lado
E se E coincidir com G o equilíbrio é instável: qualquer ventinho ou ondinha e ele vira.

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