Forças balanceadas e desbalanceadas

RKA8JV Nós costumamos escutar várias vezes os termos forças em equilíbrio e desequilíbrio quando estudamos Física. Então, o que eu vou fazer neste vídeo, é dar a você várias situações, para que você possa pensar se as forças envolvidas estão em equilíbrio ou não. Então, a primeira situação, que é a que a gente tem o chão. Sobre o chão vamos colocar uma pedra, e vamos supor que a Terra exerça sobre esta pedra a força de 5 N. Então a Terra puxa a pedra com 5 N e até a pedra puxa a Terra com 5 N. Como tem o chão e a pedra não ultrapassa o chão, o chão está exercendo a força normal de 5 N também. Vamos para a segunda situação. Nós temos agora, o chão, vamos colocar a mesma pedra sobre este chão, então, a força gravitacional vai estar puxando a pedra com 5 N, e a normal, não deixando que a pedra penetre o chão, também, com 5 N. Nesta segunda situação, vamos colocar um sujeito, um cara hipotético aqui que esteja empurrando a pedra, e vamos supor que ele esteja empurrando com 2 N. Mas existe uma força de atrito e essa força de atrito está se opondo ao movimento da pedra também com 2 N. Então, esta é a nossa segunda situação, onde temos o peso da pedra, temos a normal, temos a força que o sujeito está aplicando sobre a pedra e temos a força de atrito que está em sentido contrário ao movimento ou à tentativa de movimento do sujeito. Então agora, a nossa terceira situação. Nesta terceira situação vamos colocar a mesma pedra aqui. Nesta situação vamos fazer o sujeito colocar um pouco mais de força na pedra. Então, nós temos a força gravitacional, não vai deixar de existir, puxando a pedra com 5 N, ela tem o peso de 5 N, a normal vai continuar sendo de 5 N, só que neste caso aqui, o nosso sujeito está botando uma força um pouco maior. Então, vamos colocar que ele esteja colocando uma força de 3 N, e vamos supor que a força de atrito continue sendo de 2 N, se opondo ao movimento. Então, a gente tem a força de atrito aqui de 2 N. Esta é a nossa terceira situação. Vamos pensar em uma quarta situação, que seria a pedra caindo. Ao cair, ela tem a força gravitacional puxando-a para baixo, e vamos supor que exista a resistência do ar, então, vamos colocar o ar aqui. Fazendo a resistência, vamos botar que a resistência do ar seja de 1 N. Então, a gente tem o peso da pedra, que é 5 N, e a força da resistência do ar de 1 N. E nossa quinta e última situação, nós temos a pedra sobre o chão, e nesta situação vamos colocar dois sujeitos, um empurrando a pedra para a direita, vamos colocá-lo com uma força um pouco maior. Você tem a força gravitacional puxando a pedra com 5 N, a força normal agindo sobre a pedra com 5 N também. Então, vamos colocar agora outro sujeito que esteja empurrando a pedra para a esquerda, e vamos supor que o sujeito que está empurrando para a direita esteja empurrando com 4 N, e o sujeito que esteja empurrando para a esquerda esteja aplicando a força de 1 N apenas. Ora, se você tem uma força de atrito de 2N, e ele está aplicando uma força de 1 N, então, obviamente você vai ter uma força de 3 N para cá. 2 N, que é a força de atrito, mais 1 N que é a força com este sujeito está aplicando a força para a esquerda. Então, destas 5 situações, quais são as situações em que você tem forças em equilíbrio e você tem forças que não estão em equilíbrio? Então, vamos examinar cada uma delas. Então, a primeira situação. Na primeira situação, nós temos apenas duas forças, uma de 5 N para baixo, e outra normal para cima de 5 N. A força resultante, equivalente, a força que está aplicando neste sistema, é zero, ou seja, estas duas forças estão em equilíbrio. Aqui nós temos uma força para baixo, que é o peso, uma força para cima, que é normal, uma força para a direita, que é a força que este sujeito está aplicando sobre a pedra, e a força de atrito que está segurando a pedra, e, neste caso, se ela estiver em repouso, vai permanecer em repouso. Então, todo este sistema também está em equilíbrio, ou seja, a força resultante deste sistema é zero. Agora, neste terceiro caso, nós temos a força gravitacional de 5 N, se equilibrando com a força normal de 5 N. O sujeito aplicou uma força maior de 3 N, mas a força de atrito é apenas de 2 N. Então, em todo esse sistema aqui, nós vamos ter uma força resultante equivalente a 1 N aplicado sobre a pedra. Estes 5 N verticais com estes 5 N também vertical, um para cima e outro para baixo, estão em equilíbrio. Esta força para a direita não está em equilíbrio com a força da esquerda, você está aplicando 3 N para a direita e a força de atrito é apenas 2 N, ou seja, há um desequilíbrio de forças. E a força resultante de todo este sistema é de 1 N. Aqui, a pedra está caindo, no caso, né? Ela está sendo acelerada para baixo, então, vamos supor que ela esteja caindo. Você tem 5 N, é o peso da pedra, não vai mudar, mas você tem também a resistência do ar, de 1 N apenas. Então, neste sistema, nós temos apenas duas forças agindo sobre a pedra, e a força resultante não está equilíbrio. A força resultante vai ser quanto? Vai ser de 4 N. Neste último sistema, nós temos a normal de 5 N, se equilibrando com a força peso de 5 N. O camarada da esquerda que está empurrando para a direita, está empurrando com 4 N. O camarada da direita que está empurrando a pedra para a esquerda, está empurrando com 1 N. 1 N mais 2 N da força de atrito, dá 3 N. Então, em todo este sistema aqui, a força resultante vai ser igual a 1 N.