Equilibrio stabile, instabile e indifferente

EQUILIBRIO STABILE, INSTABILE E INDIFFERENTE

Tutti i corpi possono trovarsi in tre diverse condizioni di equilibrio: stabile, instabile o indifferente.

  io studio  

Un corpo è in equilibrio stabile se, spostato di poco, torna nella posizione di partenza. Se una bottiglia appoggiata su un tavolo viene inclinata leggermente, oscilla e poi torna nella posizione in cui si trovava.

Un corpo è in equilibrio instabile se, spostato di poco, non torna nella posizione di partenza. Una bottiglia appoggiata su un tavolo dalla parte del collo non appena viene urtata cade e si appoggia sul fianco.

Un corpo è in equilibrio indifferente se, quando viene spostato, rimane in equilibrio nella nuova posizione. Una bottiglia appoggiata sul fianco è in equilibrio indifferente: se viene spostata facendola rotolare, mantiene la nuova posizione.

CORPI APPOGGIATI E CORPI SOSPESI

Negli esempi precedenti abbiamo visto il comportamento di un oggetto appoggiato su una superficie, come una bottiglia, ma possono essere, o non essere, in equilibrio anche i corpi sospesi, basta pensare a un quadro.
Le condizioni di equilibrio dei corpi, siano appoggiati o sospesi, dipendono dalla posizione del loro baricentro.
Un corpo appoggiato su un piano è infatti in equilibrio quando la retta verticale che passa per il suo baricentro resta all’interno della base di appoggio del corpo. Urtando il bicchiere a base stretta è sufficiente inclinarlo anche di poco perché il baricentro si sposti e la retta passante per esso non cada più all’interno della sua base: il bicchiere si rovescia (6). Perché succeda la stessa cosa al bicchiere a base larga, l’inclinazione deve essere maggiore; per questo è più difficile rovesciarlo (7).

Un corpo sospeso, invece, è in equilibrio quando il suo baricentro si trova sulla verticale che passa per il suo punto di sospensione. Quando un corpo sospeso non è in equilibrio, però, non cade, ma oscilla fino a ritrovare il suo equilibrio.
Anche i corpi sospesi possono essere in equilibrio stabile, instabile o indifferente, in relazione al variare del loro punto di sospensione, che corrisponde al punto in cui si esercita la forza vincolare. Più precisamente, l’equilibrio di un corpo sospeso dipende dalla posizione del punto di sospensione rispetto al baricentro: un corpo sospeso è in equilibrio stabile se il punto di sospensione è al di sopra del baricentro, come un quadro appeso a un chiodo posto sopra il suo baricentro che, se spostato, oscilla per poi tornare alla posizione iniziale (8); un corpo sospeso è, invece, in equilibrio instabile se il punto di sospensione è sotto al suo baricentro, come un quadro appeso a un chiodo più in basso del suo baricentro che, se toccato, ruota fino a raggiungere la posizione di equilibrio stabile (9); un corpo sospeso è, infine, in equilibrio indifferente se il punto di sospensione coincide con il baricentro, come un quadro appeso a un chiodo puntato nel suo baricentro, che resta in qualsiasi posizione lo si metta (10).