Este artigo explica o que significa um corpo estar em equilíbrio instável. Você também encontrará exemplos de equilíbrio instável e as características de um equilíbrio instável.
O que é um equilíbrio instável?
O equilíbrio instável é um estado em que um corpo se encontra se não retornar à sua posição original quando movido. Em outras palavras, se quando um corpo se move ele não volta para onde estava, mas se afasta, esse corpo está em equilíbrio instável.
Quando um objeto ou corpo está neste estado, normalmente não pode retornar à sua posição inicial de equilíbrio devido à força do peso, ou seja, devido à força gravitacional exercida sobre ele pela Terra.
É aconselhável que os corpos não estejam em equilíbrio instável, pois um leve movimento pode causar variação em toda uma estrutura. É por isso que a arquitetura e a engenharia procuram sempre encontrar equilíbrios estáveis. A seguir veremos as diferenças entre os tipos de saldos.
Exemplos de equilíbrio instável
Considerando a definição de equilíbrio instável, seguem abaixo dois exemplos desse tipo de equilíbrio. Desta forma você poderá entender melhor o significado de equilíbrio instável.
Por exemplo, quando seguramos um lápis na mão para que fique reto, o lápis fica em equilíbrio instável porque se o soltarmos, ele cairá imediatamente e não retornará à sua posição original.
Outro exemplo de equilíbrio instável é um castelo de cartas. Quando conseguimos montar o castelo com as cartas, o sistema fica em equilíbrio, porém, se causarmos um leve movimento em uma carta, o castelo entrará em colapso e não retornará ao seu estado original.
Este último exemplo mostra a importância do equilíbrio estável no projeto de estruturas. Um pequeno movimento não pode causar o colapso do edifício, mas o edifício deve retornar à sua posição original para garantir a segurança.
Tipos de escalas
Na física, existem três tipos diferentes de equilíbrio: equilíbrio estável, equilíbrio instável e equilíbrio indiferente.
- Equilíbrio estável : Um corpo está em equilíbrio estável se retornar à sua posição inicial após ser afastado.
- Equilíbrio instável : Um corpo está em equilíbrio instável se não encontrar nenhuma posição de equilíbrio após movê-lo.
- Equilíbrio indiferente (ou equilíbrio neutro): um corpo está em equilíbrio indiferente se, ao sair da sua posição de equilíbrio, encontrar uma nova posição de equilíbrio diferente.
ponto de equilíbrio instável
Matematicamente, a função energia potencial está relacionada à posição de equilíbrio de um sistema. Portanto, o equilíbrio instável também pode ser definido pela energia potencial.
Um ponto de equilíbrio é instável se a função energia potencial tiver um máximo neste ponto, ou seja, se a segunda derivada da energia potencial for negativa neste ponto.
Se você não entende bem essa definição, não se preocupe, pois você precisa de conhecimentos avançados de matemática para dominar as derivadas. O importante é que você entenda o conceito de equilíbrio instável. Nesse sentido, lembre-se que se tiver alguma dúvida pode perguntar abaixo nos comentários.