Equilíbrio hidrostático

Doutorado em Física (UFJF, 2019)
Mestrado em Física (UFJF, 2015)
Graduado em Bacharelado em Física (UFJF, 2015)
Graduado em Licenciatura em Física (UFJF, 2013)

1 – CONCEITOS INICIAIS: Em física a palavra equilíbrio pode assumir dois significados. Dizer que um corpo se encontra em equilíbrio é o mesmo que:

  • Ele está livre de forças atuantes e então o equilíbrio é denominado estático. Estar livre de forças atuantes quer dizer que o corpo se encontra em repouso.
  • Ele está sob a ação de uma ou mais forças de tal forma que a força resultante é nula e então o equilíbrio é denominado dinâmico. Se a força resultante é nula, então o corpo se encontra em movimento retilíneo uniforme (MRU).

2 – EQUILÍBRIO HIDROSTÁTICO: Uma vez que a Hidrostática é a área da física dedicada ao estudo de fluidos que se encontram em equilíbrio, logo, o equilíbrio hidrostático é obtido quando um sistema físico contendo um ou mais fluidos estão livres de forças atuantes (nesse caso o sistema físico se encontra em repouso) ou quando a força resultante atuante no sistema é nula (nesse caso o sistema físico se encontra em MRU).

Um exemplo muito interessante se encontra no interior de corpos celestes como estrelas. Estrelas são compostas de gases e, a grosso modo, sua fonte de energia é obtida pela fusão nuclear dos compostos químicos presentes nos gases. Então no interior das estrelas existe uma força que apresenta sentido para fora, enquanto do lado de fora da estrela existe a força gravitacional que tenta comprimi-la (esta situação é representada pela Figura 1). Logo, dentro das estrelas, em boa parte de sua vida, existe o equilíbrio hidrostático entre essas forças, ou seja, a força resultante é nula. Com o passar do tempo o combustível das estrelas vai acabando, então a força gravitacional supera a força nuclear e a estrela começa a comprimir seu tamanho até colapsar. Nessa situação o equilíbrio hidrostático é violado.

Figura 1: Equilíbrio hidrostático entre as forças presentes em estrelas.

3 – REFERÊNCIAS:

BONJORNO, José Roberto; BONJORNO, Regina Azenha; BONJORNO, Valter; CLINTON, Márcico Ramos. Física História & Cotidiano. São Paulo: Editora FTD, 2004, volume único.

HEWITT, Paul G. Física Conceitual. Porto Alegre: Editora: Bookman, 2011, 11ª. ed. v. único.

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