SEARA DA CIÊNCIA

Mecânica MECÂNICA
Centro de Gravidade e Equilíbrio.
Objetivo

Ilustrar a relação entre a posição do Centro de Gravidade e o equilíbrio de um corpo.

Descrição

EXPERIÊNCIA 1) Empilhar vários blocos na borda de uma mesa de modo que formem uma torre inclinada. Use, por exemplo, várias listas telefônicas. Dá para fazer uma torre que parece desafiar a gravidade. Comece com uma pilha vertical. Desloque o bloco mais alto na pilha o mais que puder sem que caia. Depois mova os dois blocos superiores juntos até quase cairem. E assim por diante. Note que quanto maior o número de blocos movidos menor a distância que eles podem ser movidos sem que o conjunto desabe. Com muitos blocos e com certa habilidade a torre inclinada fica impressionante.
EXPERIÊNCIA 2) Recorte uma forma qualquer em um pedaço de papelão ou compensado e determine o Centro de Massa desse recorte do seguinte modo. Faça três furos perto das bordas e pendure o recorte por cada um deles, sucessivamente. Para cada suspensão, trace uma vertical a partir do furo usando um fio de prumo. Repetindo para os três furos você obtem três retas que se encontram no Centro de Gravidade.
Usando um recorte em forma de boomerang você pode mostrar que o Centro de Gravidade, nesse caso, fica fora do recorte.
Use um recorte na forma de um mapa do Brasil e ache o Centro de Gravidade do mapa. Localize a cidade mais próxima desse centro.
EXPERIÊNCIA 3) Compre ou peça emprestado um desses objetos que ficam equilibrados na ponta de uma mesa. A gente vê esse tipo de objeto em lojas de presentes. Pode ser um bonequinho de arame que se equilibra na borda de uma mesa. Se preferir, faça um você mesmo usando arame e bolas de epoxi.
EXPERIÊNCIA 4) Várias experiências divertidas podem ser feitas ilustrando a posição do Centro de Gravidade no corpo humano. Eis algumas delas.
A) Fique de pé bem junto a uma parede, tente levantar os calcanhares e se manter desse jeito. Você vai ver que não consegue.
B) Encoste o ombro em uma parede, tente levantar a perna mais afastada e se manter nessa posição!. Essa experiência, como a anterior, mostra que o equilíbrio exige um deslocamento do corpo que mantenha a vertical passando pelo centro de gravidade e pela base de apoio do corpo.
C) Tocar os pés com as mãos sem dobrar os joelhos é fácil para quem está em forma. Mas tente fazer isso com o corpo junto a uma parede...
D) O Centro de Gravidade das mulheres (em geral) é posicionado diferentemente do Centro de Gravidade dos homens. Basta olhar as anatomias de uma moça e de um rapaz para desconfiar desse fato. A experiência mostrada abaixo ilustra isso. Uma moça pode colocar uma caixa de fósforos no chão, ajoelhar-se com as mãos para trás e derrubar a caixa de fósforos com o nariz sem cair. Rapazes, normalmente, não conseguem fazer isso por terem o Centro de Gravidade mais alto que moças.

Análise

Essas experiências mostram que é possível fazer uma boa apresentação sem utilizar praticamente nenhum equipamento a não ser o próprio corpo e material muito simples. Todas elas se baseiam no fato de que um corpo fica equilibrado quando seu Centro de Gravidade está diretamente abaixo do eixo de rotação, se existir eixo de rotação. Por exemplo, quando uma pessoa toca os pés com as mãos sem dobrar os joelhos, a parte traseira do corpo (conhecida popularmente como bunda) tem de se deslocar para trás. Só dessa forma mantém-se a vertical que passa pelo Centro de Gravidade passando pela base dos pés. Faça um desenho mostrando esse resultado para explicar melhor aos seus espectadores.
Na torre de blocos, o primeiro bloco (mais de cima) pode ser movido, teoricamente, de 1/2 comprimento. O conjunto dos dois mais altos pode ser movido de 1/4 de comprimento. O conjunto dos tres superiores pode ser movido de 1/6, e assim por diante. O bloco n pode ser movido de 1/2n do comprimento.
Material

Quase nenhum a não ser o seu corpo e os corpos dos espectadores.
O bonequinho equilibrista pode ser encontrado em lojas de presentes mas deve, preferencialmente, ser fabricado de arame e cola epoxi. No processo de fabricação você aprenderá um bocado sobre a questão do equilíbrio.
Dicas

Esse tipo de projeto de Feira de Ciência deve ser organizado na forma de um pequeno show. A participação da audiência é fundamental. Se você é do tipo tímido, com dificuldade de entreter uma platéia, escolha outro tipo de projeto.
Se quiser mesmo espantar seu público use uma bicicleta sem os pneus para se equilibrar em uma corda bamba. Para conseguir isso, o ciclista segura uma longa e fina vara flexível com pesos nas extremidades. Entretanto, tenha muito cuidado para evitar acidentes com pessoas da equipe ou do público.