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1. 4o bimestre
Aula 4
Física
Estática dos Sólidos – Parte 4
Ensino
Médio

2. ● Estática dos sólidos. ● Identificar e compreender condições
de equilíbrio de corpos extensos
apoiados em algumas superfícies;
● Diferenciar e compreender os
conceitos de equilíbrio estável,
instável e indiferente de um corpo
material.

3. Na aula passada, vimos que o centro de gravidade tem
relação direta com o equilíbrio dos corpos. Observe as
imagens ao lado e discuta as questões com seus
colegas:
a) Em qual(ais) situações a bolinha não permanecerá
em equilíbrio ao ser colocada sobre a plataforma?
b) Por quê a bolinha não permanecerá em equilíbrio?
Justifique sua resposta.
Para começar
Produzido pela SEDUC-SP.
3 minutos
VIREM E CONVERSEM

4. Nas figuras a seguir, observamos a representação de uma barra homogênea apoiada sobre
uma mesa.
Equilíbrio de corpos apoiados
Foco no conteúdo
Produzido pela SEDUC-SP.
DE OLHO NO MODELO

5. Na ilustração à esquerda, a linha de ação da força peso da barra (uma reta vertical passando
pelo centro de gravidade do objeto) intercepta a região de apoio da mesa. Nessas
circunstâncias, a barra mantém sua estabilidade, sem tombar. Porém, na representação à
direita, a linha de ação do peso da barra não alcança a região de apoio da mesa, levando ao
tombamento da barra logo após ser colocada nessa posição.
Equilíbrio de corpos apoiados
Foco no conteúdo
Produzido pela SEDUC-SP.
DE OLHO NO MODELO

6. Nas duas figuras seguintes, percebemos diferentes formas de apoiar um mesmo bloco em
uma superfície. Imagine a linha de ação do centro de gravidade em cada um dos casos.
Equilíbrio de corpos apoiados
Foco no conteúdo
Produzido pela SEDUC-SP.
DE OLHO NO MODELO

7. Na imagem à esquerda, o bloco é posicionado sobre o plano inclinado de uma maneira em
que não ocorre o tombamento do bloco. Isso acontece porque a linha de ação do centro de
gravidade do bloco intercepta a região em contato com o plano inclinado. Entretanto, na
figura à direita, essa linha do centro de gravidade não alcança a região de contato com plano
inclinado, resultando no tombamento do bloco.
Equilíbrio de corpos apoiados
Foco no conteúdo
Produzido pela SEDUC-SP.
.
DE OLHO NO MODELO

8. Foco no conteúdo
INSTÁVEL
INDIFERENTE
Tipos de equilíbrio estático
Produzido pela SEDUC-SP.
.

9. A posição de equilíbrio estático de um corpo é considerada estável quando, ao ser
ligeiramente deslocada de sua posição inicial, a resultante das forças exercidas no corpo
atua para trazê-la de volta à posição de equilíbrio, conforme ilustrado na figura a seguir:
Equilíbrio estável
Foco no conteúdo
Produzido pela SEDUC-SP.
DE OLHO NO MODELO

10. A posição de equilíbrio de um corpo é considerada instável quando, ao sofrer um pequeno
deslocamento, a resultante das forças aplicada ao corpo atua para afastá-lo ainda mais da
sua posição inicial, como ilustrado a seguir:
Equilíbrio instável
Foco no conteúdo
Produzido pela SEDUC-SP.
DE OLHO NO MODELO

11. A posição de equilíbrio estático é chamada de indiferente quando um corpo, após ser
abandonado em certa posição e sofrer um pequeno deslocamento, permanece em equilíbrio,
conforme ilustrado abaixo:
Equilíbrio indiferente
Foco no conteúdo
Produzido pela SEDUC-SP.
DE OLHO NO MODELO

12. Pause e responda
Um equilibrista caminha cuidadosamente sobre uma corda
esticada, segurando uma vara longa para ajudá-lo a manter o
equilíbrio. Como podemos classificar seu equilíbrio?
Assinale a alternativa correta:
Estável Instável
Indiferente Equilibrado

13. Pause e responda
Um equilibrista caminha cuidadosamente sobre uma corda
esticada, segurando uma vara longa para ajudá-lo a manter o
equilíbrio. Como podemos classificar seu equilíbrio?
Assinale a alternativa correta:
Estável Instável
Indiferente Equilibrado

14. (UNICHRISTUS 2015) João-Bobo, também conhecido como João-Teimoso, é aquele
brinquedo inflável, de base arredondada, que não importa o quanto batemos, socamos,
golpeamos, ele nunca permanece caído, retornando sempre à posição vertical.
Os conceitos acerca do equilíbrio de um corpo extenso estão presentes na justificativa da
teimosia do João-Bobo.
Na prática TODO MUNDO ESCREVE Veja no livro!
Atividade 1
5 minutos
Disponível em: http://curtindoaciencia.blogspot.com.br/. Acesso em: 25 mar. 2015.

15. B
C
D
E
A instável devido ao baixo centro de gravidade.
estável devido ao baixo centro de gravidade.
instável devido ao alto centro de gravidade.
estável devido ao alto centro de gravidade.
indiferente devido ao baixo centro de gravidade.
Assim, o tipo de equilíbrio assumido pelo João-Teimoso e a razão desse equilíbrio estão
mais bem representados, respectivamente, em:
Na prática

16. B
C
D
E
A instável devido ao baixo centro de gravidade.
estável devido ao baixo centro de gravidade.
instável devido ao alto centro de gravidade.
estável devido ao alto centro de gravidade.
indiferente devido ao baixo centro de gravidade.
Na prática
Assim, o tipo de equilíbrio assumido pelo João-Teimoso e a razão desse equilíbrio estão
mais bem representados, respectivamente, em:

17. No caso do João-Teimoso, o centro de gravidade é baixo, localizado próximo à base do
brinquedo. A base do João-Teimoso é preenchida com um material mais pesado, como areia
ou água, enquanto a parte superior é mais leve e geralmente preenchida com ar.
Portanto, a alternativa correta é a letra e.
Correção:
Na prática

18. (UEL 2019) Observe a figura abaixo e responda à questão.
Na prática TODO MUNDO ESCREVE Veja no livro!
Atividade 2
5 minutos
Na figura, é possível observar esculturas construídas a partir da sobreposição de pedras.

19. B
C
D
E
A instável, pois o momento de força atuante na pedra superior varia com o tempo.
instável, pois a resultante das forças que atuam sobre o conjunto das pedras é negativa.
estável, pois a resultante das forças que atuam sobre a primeira pedra é positiva.
instável, pois a resultante das forças que atuam sobre o conjunto das pedras é nula.
estável, pois a resultante das forças que atuam sobre a última pedra é positiva.
Na prática
Com base em seus conhecimentos sobre equilíbrio e estática, é correto afirmar que cada
uma das esculturas está em equilíbrio estático:

20. B
C
D
E
A instável, pois o momento de força atuante na pedra superior varia com o tempo.
instável, pois a resultante das forças que atuam sobre o conjunto das pedras é
negativa.
estável, pois a resultante das forças que atuam sobre a primeira pedra é positiva.
instável, pois a resultante das forças que atuam sobre o conjunto das pedras é nula.
estável, pois a resultante das forças que atuam sobre a última pedra é positiva.
Na prática
Com base em seus conhecimentos sobre equilíbrio e estática, é correto afirmar que cada
uma das esculturas está em equilíbrio estático:

21. a) Incorreta. Neste caso, a rotação na pedra superior de qualquer uma das esculturas, caso ocorra, é
proveniente do momento de força, ou seja, é o indicativo de que a resultante das forças que atuam sobre a
pedra não é nula.
b) Incorreta. A disposição das pedras no formato de esculturas, conforme apresentado na figura, não permite
que haja equilíbrio estático estável, portanto, o equilíbrio é estático instável e a resultante das forças deve ser
nula.
c) Correta. As esculturas apresentam equilíbrio estático instável. Só é possível manter as pedras
posicionadas no formato de esculturas quando a resultante das forças que atuam sobre o conjunto das
pedras for, obrigatoriamente, nula.
d) Incorreta. A disposição das pedras no formato de esculturas, conforme apresentado na figura, não permite
que haja equilíbrio estático estável, portanto, o equilíbrio é estático instável e a resultante das forças deve ser
nula.
e) Incorreta. As esculturas apresentam equilíbrio estático instável. Só é possível manter as pedras
posicionadas no formato de pequenas torres quando a resultante das forças que atuam sobre o conjunto das
pedras for, obrigatoriamente, nula. Se houvesse resultante diferente de zero, o conjunto ou alguma pedra se
moveria.
Correção:
Na prática

22. Encerramos por aqui o conteúdo teórico
desta aula, mas não sem antes propor
um aprofundamento. Com base na
imagem ao lado, responda às seguintes
perguntas:
● Qual é a explicação física para a
mulher conseguir carregar a cesta
apoiada na cabeça sem que ela
caia?
● A situação ilustrada na figura se
enquadra em qual tipo de equilíbrio:
estável, instável ou indiferente?
Moça levando a cesta apoiada na cabeça.
© Getty Images
Encerramento
5 minutos COM SUAS PALAVRAS

23. Referências
CENTRO UNIVERSITÁRIO CHRISTUS (UNICHRISTUS). Vestibular, 2015. 2º semestre, 2ª fase. Disponível
em: https://app.estuda.com/questoes/?id=1154207. Acesso em: 18 mar. 2025.
FUNDAÇÃO CESGRANRIO (CESGRANRIO). Petrobras: Concurso Público, 2014. Técnico(a) de
Estabilidade Júnior. Disponível em: https://arquivos.qconcursos.com/prova/arquivo_prova/40572/cesgranrio-
2014-petrobras-tecnico-a-de-estabilidade-junior-prova.pdf. Acesso em: 18 mar. 2025.
LEMOV, D. Aula nota 10 3.0: 63 técnicas para melhorar a gestão da sala de aula. Porto Alegre: Penso, 2023.
ROSENSHINE, B. Principles of instruction: research-based strategies that all teachers should know.
American Educator, v. 36, n. 1, Washington, 2012. p. 12-19. Disponível em:
https://www.aft.org/ae/spring2012. Acesso em: 18 mar. 2025.
SÃO PAULO (Estado). Secretaria da Educação. Currículo Paulista: etapa Ensino Médio, 2020. Disponível
em: https://efape.educacao.sp.gov.br/curriculopaulista/wp-content/uploads/2023/02/CURR%C3%8DCULO-
PAULISTA-etapa-Ensino-M%C3%A9dio_ISBN.pdf. Acesso em: 18 mar. 2025.
DOCA, R. H.; VILLAS BÔAS, N.; FOGO, R. Conecte Live: física, volume único. São Paulo: Saraiva, 2018.
Identidade visual: imagens © Getty Images.

24. A seguir, você encontra uma seleção de exercícios extras,
que ampliam as possibilidades de prática, de retomada e
aprofundamento do conteúdo estudado.
Aprofundando

25. (CESGRANRIO 2014) Desejando
calcular a posição aproximada do
centro de massa de uma embarcação
carregada, um técnico considerou as
massas 𝑚 (da embarcação) e 𝑚 (da
carga) homogêneas mostradas na
Figura como sendo, respectivamente,
de 10 000 kg e 40 000 kg.
Aprofundando
5 minutos
Veja no livro!

26. B
C
D
E
A 2,0
8,5
6,0
5,0
4,5
Considerando as dimensões indicadas na Figura, a posição do centro de massa (xCM),
em m, vale:
Aprofundando

27. B
C
D
E
A 2,0
8,5
6,0
5,0
4,5
Considerando as dimensões indicadas na Figura, a posição do centro de massa (xCM),
em m, vale:
Aprofundando

28. Aplicando a relação para o centro de massa para cada coordenada:
Correção:
Aprofundando
x =  x =
x =  x = 6 m
Portanto, a alternativa correta é a letra d.

29. Para professores

30. Slide 2
Habilidade:
(EM13CNT204) Elaborar explicações, previsões e cálculos a respeito dos movimentos de
objetos na Terra, no Sistema Solar e no Universo com base na análise das interações
gravitacionais, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de
simulação e de realidade virtual, entre outros). (SÃO PAULO, 2020)

31. Slide 3
Tempo: 2 a 5 minutos.
Dinâmica de condução: Apresente as perguntas aos alunos e peça-os que discutam em
duplas ou grupos.
Expectativas de respostas: Na situação 1 a bolinha não permanecerá em equilíbrio, pois
não está plenamente apoiada na estrutura, dessa forma ela irá rolar até uma parte plana da
trajetória. Nas demais situações a bolinha permanece totalmente apoiada.

32. Slide 12
Tempo: 2 a 3 minutos.
Dinâmica de condução: Apresente a questão aos alunos como forma de fixar o conteúdo
abordado nas seções anteriores. Em seguida, apresente a resolução.
Expectativas de respostas: A opção “Instável” é a correta, pois pequenos desvios podem
fazer o equilibrista perder o equilíbrio e cair, exigindo constantes correções.

33. Slide 14
Tempo: 5 a 10 minutos.
Dinâmica de condução: Apresente o exercício aos alunos como forma de fixar o conteúdo
abordado nas seções anteriores. Em seguida, apresente a resolução.
Expectativas de respostas: Apresentação das etapas de resolução do problema.

34. Slide 18
Tempo: 5 a 10 minutos.
Dinâmica de condução: Apresente o exercício aos alunos como forma de fixar o conteúdo
abordado nas seções anteriores. Após, apresente a resolução.
Expectativas de respostas: Apresentação das etapas de resolução do problema.

35. Slide 22
Tempo: 3 a 5 minutos.
Dinâmica de condução: Proponha a atividade apresentada e oriente-os a responderem
com suas próprias palavras.
Expectativas de respostas: É esperado que os estudantes respondam que a mulher
precisa deixar o centro de gravidade da cesta sob a sua cabeça de tal forma que uma linha
de ação do peso da cesta intercepte a região de apoio da própria cabeça. Na prática, o
equilíbrio da cesta na cabeça da mulher geralmente é instável, pois pequenos
deslocamentos podem fazê-la cair, exigindo ajustes constantes para mantê-la em equilíbrio.