Equilíbrio dos corpos apoiados e segurança dos veículos

Os meios de transporte terrestre são exemplos de corpos apoiados.
É habitual classificar o equilíbrio dos corpos apoiados em estável, instável e indiferente.

Equilíbrio estável- Apoiado na base, o cone está em equilíbrio estável, pois, ao ser desviado, volta facilmente à mesma posição.

Equilíbrio instável- Apoiado no vértice, o cone está em equilíbrio instável, pois, ao mais leve desvio, tomba, não conseguindo voltar à posição inicial 

Equilíbrio indiferente- Apoiado na geratriz, o cone está em equilíbrio indiferente, pois, desviado, roda, ficando numa posição equivalente.

 

É muito importante que o equilíbrio dos veículos terrestres seja o mais estável possível. A falta de estabilidade é uma das causas de acidentes

A posição do centro de gravidade dos corpos apoiados é fundamental para se saber se são pouco ou muito estáveis, isto é, para se prever se tombam com facilidade ou não-

Recorrendo a uma experiência simples com uma paralelepípedo articulado que se vai sucessivamente inclinando, podes observar que:

 

   - enquanto a vertical que passa pelo centro de gravidade do paralelepípedo passar dentro da sua base de sustentação, ele mantém-se em pé;

   - a partir do momento em que a vertical passa pelo centro de gravidade do paralelepípedo deixa de passar pela sua base de sustentação, ele tomba.

Equilíbrio de corpos apoiados

Um corpo apoiado está em equilíbrio enquanto a vertical que passa pelo centro de gravidade passar também pela sua base de sustentação.

Como o equilíbrio dos corpos é tanto mais estável quando maior for a possibilidade de os inclinar sem que eles caiam, é fácil concluir que se aumenta a estabilidade quando se torna mais difícil que a vertical que passa pelo centro de gravidade passe fora da base da sustentação. É por isso que a estabilidade dos corpos apoiados aumenta:

- quando se aumenta a área da sua base de sustentação;

- quando o centro de gravidade fica mais próximo da base de sustentação.

Exemplos de situações da vida real que mostram a influência destes dois factores na estabilidade dos corpos apoiados:

Um carro de corrida é largo e baixo, sendo o chassis constituído por metal, bastante denso. Desta forma, a sua estabilidade é boa, pois a base de sustentação é grande e o seu centro de gravidade fica próximo da base

Os equilibristas usam barras metálicas para se equilibrarem melhor; assim, o seu centro de gravidade fica mais próximo da base de sustentação.

A estabilidade dos corpos apoiados, como acontece com os veículos, diminui quando a altura aumenta porque o seu centro de gravidade sobe.

  - Uma camioneta com a carga muito alta e pesada tem o centro de gravidade muito alto e, por isso, estabilidade pequena.

  - Quando o motociclista transporta uma carga pesada atrás, o centro de gravidade sobe se a carga é colocada muito acima.

Em conclusão:

   A estabilidade do equilíbrio dos corpos apoiados depende da área da base de sustentação e da posição do centro de gravidade em relação à base