Fuerzas en acción
Cuando me mencionan la palabra equilibrio mi mente viaja hacia el circo y me imagino al joven equilibrista tambaleando en la cuerda tensada de extremo a extremo de la carpa. Es aquí en este ejemplo donde puedo representar los distintos tipos de equilibrio, cuando inicia desde un extremo diremos que está en equilibrio estable, es el momento en que apenas se mueve de su punto de reposo, así como ensayando el movimiento que realizará sobre la cuerda. Después comenzará a ir y venir, de un lado a otra, hacia adelante y hacia atrás, encontrándose en un equilibrio inestable. Mi corazón se acelera con sólo imaginar que en algún momento pueda perder el equilibrio y caer sobre la malla de protección que se ha colocado debajo de esa cuerda, para la protección del malabarista.
El lenguaje de la ciencia Física es muchas veces muy técnica y nos tiende a confundir cuando se menciona la palabra perturbación para referirse a "algo" que afecta el estado de equilibrio de los objetos. Por ejemplo, si observamos la imagen siguiente se puede hacer referencia a un objeto que está quieto, inmóvil o sin movimiento va a mantenerse en esa posición
Si a alguien se le ocurre aplicar una pequeña perturbación para sacar de equilibrio neutro a estos 2 objetos, pudieran ocurrir el equilibrio estable o el equilibrio inestable.
Regresando a la imagen de portada de este post y considerando la composición mostrada arriba, las 4 rocas están equilibrio estable, siendo la sumatoria de las fuerzas igual a cero, la Normal que se dirige desde el suelo hacia arriba y el Peso de la roca (apuntando hacia abajo) soportada sobre el piso, ambas son iguales y determinan el equilibrio de la primera roca. Similar análisis se realiza con las otras 3 rocas soportadas una sobre la otra.
Si se rompe el equilibrio de rotación, como en el gif inicial, lo más seguro es que se caerían las cajas porque la sumatoria de los momentos de cada caja tiende a ser diferente de cero. Cuando existe la posibilidad de evolucionar de un estado de equilibrio estable hacia uno inestable ante la presencia de una pequeña perturbación, estaríamos ante la presencia de un nuevo estado de equilibrio llamado equilibrio metaestable, y aquí aparece un lema que he mencionado desde el inicio de mis actividades en esta plataforma, sin energía nada se mueve, por lo que se debe considerar el tercer ítem relacionado con el gradiente de energía que debería ser cero para considerar a un objeto en equilibrio.
El equilibrio no se limita a posiciones del cuerpo o de algún objeto, también existe el equilibrio químico durante las reacciones en sistemas químicos. En los autobuses o barcos que se desplazan en el mar también se consideran otros parámetros físicos como el centro de masas o el centro de gravedad respecto al metracentro de la embarcación.
El estado de equilibrio es un tema crítico e importante en la vida diaria de las personas, se puede evidenciar al ir de pie en el bus de transporte y en los periodos de aceleración y frenado siempre nos sacarán del equilibrio neutro. Estos conocimientos básicos de Física nos servirán para evitar caernos de bruces durante el trayecto a nuestro sitio de trabajo.
Texto original de @azulear
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