Explicação simples para a Balança de Roberval

26 de julho, 2013 às 16:07 | Postado em Estática, Mecânica

Caro prof. Fernando

Vi sua postagem no FB sobre a Balança de Roberval e olhei no endereço indicado:

Balança que viola a Segunda Condição de Equilíbrio?

Eu não sabia que uma balança pode ficar equilibrada quando uma das massas é afastada do eixo e gostaria de uma explicação simples para que isso aconteça.

Agradeço antecipadamente

Fortunato

No nosso artigo (em parceria com os professores Assis da UNICAMP e Axt da UFRGS), publicado no Caderno Brasileiro de Ensino da Física, intitulado A Balança de Roberval e o Segredo do seu Mecanismo , e encontrado em Balanca_Roberval.pdf ou em Research_gate, discutimos em detalhes as razões para o comportamento insusitado.

Parece-me que o argumento explicativo mais simples está relacionado ao fato de que as partes da balança que suportam as carga (a peça em forma de T que se discerne na foto abaixo) NÃO rotacionam, apenas se TRASLADAM SEM GIRAR, quando a balança a estrutura central da balança é girada.

Na próxima foto vemos a balança, com a parte central (duas travessas presas aos fulcros) girada. Nota que as peças em forma de T que sustentam as cargas NÃO giraram! Isto determina que, não importando em que parte do braço horizontal dos Ts estejam colocadas as cargas, cada carga sobe (carga A) ou desce (carga B) pela MESMA altura.

É esta invariância da subida ou descida de cada uma das cargas que explica o comportamento inusitado da Balança de Roberval. Em balanças “convencionais” a posição da carga na travessa de sustentação é relevante para o quanto a carga sobe ou desce quando a travessa é girada. Vide especialmente a seção V do nosso artigo onde discutimos o equilíbrio da balança a psrtir do Princípio dos Trabalhos Virtuais.

Mais detalhes encontras em nosso artigo.

O vídeo a seguir trata em detalhes do funcionamento da balança: youtube.com

O Mago da Física produziu dois vídeos sobre as balanças de Roberval: www.youtube1  e  youtube.com2

Vide outra questão no CREF tratando do tema: Balança que viola a Segunda Condição de Equilíbrio?

“Docendo discimus.” (Sêneca)

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