O problema da balança
Enviado: 28 Nov 2021, 06:13
A balança de comparação de massa guarda em si um desafio perturbador.
Digamos que seja posto em cada prato de uma balança um peso-padrão cuja massa seja exatamente igual a 1 kg. Para efeitos práticos, adotamos a aceleração de 9,8 m/s^2. Desta maneira, em cada prato, desprezada a massa dos mesmos e a massa dos braços da balança, será aplicada uma força de 9,8 newtons.
O mecanismo da balança fará com que a força aplicada por um dos pesos-padrão seja anulada pelo peso-padrão que se encontra no prato oposto. Trata-se de uma situação de equilíbrio "ideal" de forças, no qual a força-peso aplicada em um dos pratos é anulada pela força aplicada pelo outro.
Assim sendo, por que os braços da balança alinham-se ao horizonte?
Se não há diferença de força entre os mesmos, aparentemente nada impediria que, por exemplo, o prato da esquerda tocasse o solo e o prato da direita ficasse num ponto mais alto indefinidamente.
A questão de ordem física é a seguinte:
Como provar que, através de uma análise vetorial de forças envolvidas na balança, é possível evidenciar o aparecimento de um torque que leve esse sistema à posição horizontal.
Digamos que seja posto em cada prato de uma balança um peso-padrão cuja massa seja exatamente igual a 1 kg. Para efeitos práticos, adotamos a aceleração de 9,8 m/s^2. Desta maneira, em cada prato, desprezada a massa dos mesmos e a massa dos braços da balança, será aplicada uma força de 9,8 newtons.
O mecanismo da balança fará com que a força aplicada por um dos pesos-padrão seja anulada pelo peso-padrão que se encontra no prato oposto. Trata-se de uma situação de equilíbrio "ideal" de forças, no qual a força-peso aplicada em um dos pratos é anulada pela força aplicada pelo outro.
Assim sendo, por que os braços da balança alinham-se ao horizonte?
Se não há diferença de força entre os mesmos, aparentemente nada impediria que, por exemplo, o prato da esquerda tocasse o solo e o prato da direita ficasse num ponto mais alto indefinidamente.
A questão de ordem física é a seguinte:
Como provar que, através de uma análise vetorial de forças envolvidas na balança, é possível evidenciar o aparecimento de um torque que leve esse sistema à posição horizontal.