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Balança que viola a Segunda Condição de Equilíbrio?

Professor Lang

Um colega me falou que em uma palestra o senhor apresentou uma balança que viola a Segunda Condição de Equilíbrio, aquela que diz que a soma dos torques é zero. É possível mesmo?

Respondido por: Prof. Fernando Lang da Silveira - www.if.ufrgs.br/~lang/

Eu apresentei uma interessante balança que APARENTEMENTE viola a Segunda Condição de Equilíbrio.

Trata-se da “balança de Roberval”, inventada pelo francês Gilles Personne de Roberval em 1669, com o objetivo de resolver um importante problema de pesagem.

Roberval desejava uma balança que tivesse a propriedade contraintuitiva de que a posição das cargas em relação aos fulcros da balança NÃO afetasse o seu equilíbrio. Em balanças “convencionais” obviamente a posição das cargas em relação ao fulcro  da balança é crucial para que ela esteja equilibrada.

O físico e matmático francês conseguiu o seu intento com uma solução genial, daí por diante conhecida como “Balança de Roberval”. A figura seguinte mostra uma dessas balanças equilibrada apesar de corpos com igual massa  A e B estarem posicionados a diferentes distâncias dos fulcros.

O mecanismo de Roberval se encontra oculto na base da balança que utilizamos no laboratório. O objetivo do mecanismo é tornar irrelevante na pesagem a posição do corpo sobre o prato.

As razões para que as “balanças de Roberval” apresentem este útil e inusitado comportamento estão detalhadas em nosso artigo (em coautoria com o Prof. Andre Assis da UNICAMP e Prof. Rolando Axt da UFRGS), intitulado A Balança de Roberval e o Segredo do seu Mecanismo encontrado em http://www.if.ufrgs.br/~lang/Textos/Balanca_Roberval.pdf ou em Research Gate

Uma apresentação sobre o tema pode ser encontrada em http://www.if.ufrgs.br/~lang/Textos/Roberval.pdf .

O vídeo a seguir trata em detalhes do funcionamento da balança: https://www.youtube.com/watch?v=FTc0O4iTEWc

O Mago da Física produziu dois vídeos sobre as balanças de Roberval: https://www.youtube.com/watch?v=fiEPwxR-ovY  https://www.youtube.com/watch?v=q5e5KtglhhQ

Vide outra questão do CREF tratanto do tema: Explicação simples para a Balança de Roberval

“Docendo discimus.” (Sêneca)

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