
Descrição
É uma peça de artesanato feito em madeira, com um boneco segurando dois pesos e com apenas uma perna apoiada numa base com uma cavidade. O equilíbrio do boneco é extremamente estável. Mesmo balançando ou girando, o boneco não cai, sempre voltando a situação inicial de equilíbrio. O que torna esse equilíbrio estável é a posição do centro de massa do conjunto. Os pesos nos braços do boneco e a posição do ponto de apoio fazem com que o centro de massa do boneco esteja abaixo do ponto de apoio (ponta do pé dentro da cavidade). O centro de massa estando abaixo do ponto de apoio, faz com que o ele sempre volte a posição de equilíbrio, mesmo após algumas oscilações. Se o boneco estiver inclinado, com o seu centro de massa deslocado, o seu peso irá exercer um torque em relação ao ponto de apoio, fazendo-o retornar a sua posição de equilíbrio. É como um pêndulo que oscila, mas sempre volta a sua posição de equilíbrio, com o seu centro de massa alinhado verticalmente, abaixo do ponto de apoio.
Conceitos e Princípios Físicos Abordados
Pode-se abordar força peso, corpo extenso, centro de massa, tipos de equilíbrio (estável, instável e indiferente), equilíbrio de corpos rígidos e rotação.
Materiais utilizados
Objeto construído artesanalmente.
Links Relacionados
Artigos em Português:
- Equilibrista mostrando a condição de equilíbrio. O Engenho e a Arte. Catálogo do Museu de Física da Universidade de Coimbra
- Determinando o centro de gravidade de um objeto com um fio de prumo. Sala de Demonstrações da UFMG
- Equilíbrio de Corpos Rígidos. Eduardo Nobre Lages. UFAL
- ... Se inclina, gira, mas não vira. Deise Miranda Vianna, Maria da Conceição de Almeida Barbosa-Lima, Marco Adriano Dias. Cad. Bras. Ens. Fís. v. 36 n. 3 (2019)
- Proposta para o ensino-aprendizagem do centro de gravidade a partir do equilíbrio do corpo humano. Rosana Bulos Santiago e Tatiana Arenas.Cad. Bras. Ens. Fís. v. 35 n. 3 (2018)
Artigos em outros idiomas:
- Acrobat illustrating the condition of equilibrium. Ingenuity and Art. Catalog of the Physics Museum of the University of Coimbra
- Balancing Doll. Arvind Gupta. Toys from Trash
- 100 years of physics and toys: Balancing toys. Ray Turner. The Physics Teacher 30, 542 (1992)
- Seeing balancing toys graphically and gravitationally. Physics Education, V. 51, N. 1
- Center of gravity of a student. G. Stroink. The Physics Teacher 17, 254 (1979)
- The Center of Mass. David Kutliroff. The Physics Teacher 16, 334 (1978)
- A Progression of Static Equilibrium Laboratory Exercises. Mickey Kutzner and Andrew Kutzner. The Physics Teacher 51, 430 (2013)
Vídeos em Português:
- Experimentando: Boneco equilibrista / Balancing toy - Laboratório de Demonstrações - UFPA (YouTube)
- Estática do ponto e dos corpos rígidos. Física Universitária (YouTube)
- Tema 07 - Dinâmica do Corpo Rígido | Aula 01 - Torque e Rotação. Física Universitária (YouTube)
- Estática - Aula 75 | Centro de gravidade e centroide | Centro de gravidade. Profa Rina Dutra (YouTube)
Vídeos em outros idiomas:
- BALANCING BALLERINA - ENGLISH - 10 MB. Arvind Gupta (YouTube)
- Balancing Doll | How does it work? | English. IISER Pune Science Activity Centre (YouTube)
- Lesson 1 - The Idea of the Center of Gravity - Demonstrations in Physics. Professor Julius Sumner Miller (YouTube)
- 17.1 Definition of the Center of Mass. MIT OpenCourseWare (YouTube)
- 28.1 Rigid Bodies. MIT OpenCourseWare (YouTube)
- Centre Of Gravity - Defintion, Examples, Experiment. TutorVista (YouTube)
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