Pássaro Equilibrista
O
princípio físico do "Pássaro Equilibrista" é bastante simples. Para
começar a se divertir com ele basta colocar a ponta de seu bico no suporte que
vem junto com ele, ou na ponta do dedo, o chamado ponto de apoio. Podemos dar
leves toques para baixo nas pontas das asas, fazendo com que o pássaro oscile
em torno do seu ponto de equilíbrio sem cair, ou também podemos fazê-lo girar
em torno do ponto de equilíbrio na horizontal.
Por quê o
pássaro não cai? O princípio físico é bastante simples, quando apoiamos o
pássaro no ponto de apoio, ele fica em equilíbrio devido ao contrapeso que
existe nas extremidades das asas, que tem a função de deslocar o centro de
massa do pássaro, que é a posição média de toda a massa que constitui o corpo,
para baixo do ponto de apoio. Por isso temos um equilíbrio estável do pássaro,
que o não o deixa cair.
A Física do Cotidiano - Porque o João Bobo não permanece caído?
João Bobo, também conhecido como
João-teimoso, é aquele brinquedo inflável, de base arredondada, que não importa
o quanto batemos, socamos, golpeamos, ele nunca permanece caído, retornando
sempre à posição vertical. A explicação para esse fenômeno é o baixo centro de
gravidade, próximo da base arredondada.
O centro de gravidade de um corpo,
também chamado de baricentro, é um ponto hipotético onde estaria concentrado
todo o seu peso. A localização desse centro depende da distribuição de massa do
corpo. Quando apoiado sobre esse ponto, o corpo fica perfeitamente em
equilíbrio. No caso do João Bobo, existe uma grande massa, em geral chumbo, na
parte de baixo do brinquedo, fazendo com que seu centro de gravidade esteja bem
embaixo. Portanto, quando ele está na posição vertical, que é a posição
preferencial dele, ele está em equilíbrio estável, conforme mostra a figura abaixo, onde a circunferência representa o corpo do João bobo, o ponto preto
representa o chumbo, e “CG” localiza o centro de gravidade do brinquedo.
Quando um corpo está em equilíbrio
estável, qualquer perturbação que ele venha a sofrer vai fazê-lo oscilar ao
redor da posição preferencial. Assim, quando damos um soco no brinquedo,
estamos aplicando uma força sobre ele, essa força é a perturbação que o João
Bobo sofre. Como a configuração inicial dele era um equilíbrio estável, sendo a
posição preferencial a vertical, ao invés de tombar, o João Bobo oscila, com o
objetivo de retornar à posição inicial, como mostra o esquema abaixo.
Esse mesmo mecanismo bastante simples
é utilizado para dar estabilidade aos navios, fazendo com que eles não tombem
para o lado, igual ao João Bobo.
