Problema 2.6.2
Consideriamo ora un corpo rigido appoggiato su un piano orizzontale, per esempio un cono di legno retto. Quali sono le condizioni per mantenerlo in equilibrio su questo piano?
Ovviamente viene naturale appoggiarlo sulla base. In questo caso la forza peso P è equilibrata dalla reazione del piano.
Esistono altre due posizioni di equilibrio: con il cono appoggiato sulla punta o lateramente. Nel primo caso tutti sappiamo che l’equilibrio è instabile, perchè basta appena toccarlo che cade, nel secondo caso è indifferente, perchè comunque lo spostiamo è sempre in equilibrio.
Nel primo caso considerato l’equilibrio è stabile, perchè se lo spostiamo tende a tornare nella posizione iniziale.
In generale però possiamo osservare che il corpo rimane in equilibrio fino a quando la verticale passante per il baricentro cade entro il perimetro di appoggio.
Quanto abbiamo detto è esperienza quotidiana. Il bimbo che comincia a camminare prima di tutto si muove “a gattoni”, poi cerca di stare in equilibrio a gambe aperte e appena possibile si appoggia. In questo modo aumenta la sua base di appoggio: anche gli adulti quando stanno per perdere l’equilibrio allargano le gambe o si appoggiano con una mano a un sostegno. Ed anche la persona anziana si appoggia a un bastone per camminare, aumentando così la base di appoggio.
E quando vi dondolate con la sedia all’indietro oltre a sperimentare la solidità dello schienale fate esperienza sull’equilibrio!
Conclusione
Se prendiamo in esame tutti i casi considerati si mette in evidenza un fatto fondamentale:
il grado di stabilità varia in funzione della posizione del baricentro e un corpo tende spontaneamente a ridurre al minimo possibile l’altezza a cui si trova il suo baricentro.
