Equilíbrio martelo e régua

Equilíbrio martelo e régua.

Se você já viu a imagem abaixo provavelmente deve estar se perguntando como o martelo não cai junto com a régua? Qual a explicação física? A imagem é realmente verdadeira?

Martelo e régua em equilíbrio

Antes de tudo precisamos saber...A imagem é real?

Sim, a situação do martelo em equilíbrio é perfeitamente possível. A imagem acima foi tirada por mim mesmo.

Como equilibrar o martelo e a régua?

Intuitivamente, por conta do maior peso do martelo imaginaríamos o martelo caindo, e por consequência levando a régua consigo.

Você pode conseguir o equilíbrio de forma muito simples. O segredo está no ponto onde a régua esta apoiada e a posição onde se encontra  a "cabeça" do martelo ( parte metálica ). Observe que tanto o apoio (a parte onde a régua esta apoiada ) quanto a "cabeça" do martelo estão na mesma linha vertical ( um abaixo do outro ). Se você fizer isso provavelmente alcançará o equilíbrio.

Mas qual explicação física?

Um conceito muito importante, se não o mais, é o centro de massa ou centro de gravidade. O centro de massa, pra quem não sabe, é um ponto de um corpo no qual toda a massa está concentrada. Se você pegar um objeto e apoia-lo sobre o seu centro de massa o objeto ficará imóvel e não tombará para nenhum dos lados.

Outra conceito é que nesse fenômeno ocorre a anulação de todas as forças do sistema ( régua e martelo ) e a anulação de todos os toques ( conhecidos também como momentos ).

Saca só a imagem:

Esquema de forças do martelo + régua

A força simbolizada pela letra $N$ é a força de apoio causada exatamente pela força $P$ (força causada pelo peso do martelo ). Observe que a força $P$ está exatamente abaixo da força de apoio. Além disso vale reforçar que o ponto onde age a força "P" é exatamente no centro de massa do sistema, até porque sabemos que o martelo é muito mais pesado perto da parte metálica, por isso a maior parte de sua massa se concentra naquela região.

Outro ponto crucial nessa analise é que os torques são nulos, e caso haja alguma conturbação no martelo irá existir um torque que irá "tentar" voltar ao ponto de equilíbrio ( ao menos que você faça uma pertubação muito grande ). 

Imagem mostra novamente o centro de massa do martelo abaixo do ponto de apoio da régua!