Ne všechny objekty, se kterými se setkáváme v každodenním životě, jsou vždy v klidu. Objekt může být zpočátku v klidu, ale pokud se s ním pohybujeme, může se pohybovat. Otázkou je, zda se po pohybu vrátí do své původní polohy. To závisí na pohybu. typy vyvážení objektů že.
Pokud objekt v klidu zažije poruchu (působí na objekt výsledná síla nebo výsledný moment síly), pak se objekt bude pohybovat. Po pohybu existují tři možnosti: (1) objekt se vrátí do své původní polohy, (2) objekt se vzdálí od své původní polohy, (3) objekt zůstane ve své nové poloze. Pokud se po pohybu objekt vrátí do své původní polohy, pak se objekt nachází v stabilní rovnováhaPokud se objekt po pohybu posune dále ze své původní polohy, pak se objekt nachází v nestabilní rovnováhaNa druhou stranu, pokud po přesunutí objekt zůstane ve své nové poloze, pak je objekt v neutrální rovnováha.
Stabilní rovnováha
Pokud na objekt, který je zpočátku v klidu, působí síla nebo krouticí moment tak, že vznikne výsledná síla nebo výsledný moment síly, který objekt pohybuje, objekt se bude pohybovat. Objekt je ve stabilní rovnováze, pokud se po pohybu vrátí do své původní polohy. Objekt se pohybuje zpět do původní polohy, protože na něj působí výsledná síla nebo výsledný moment síly.
Příklad 1 :
Předmět je zavěšen na provázku z podpěry. Předmět je zpočátku v klidu. Po zatlačení se předmět pohne a poté se vrátí do své původní polohy. Těžiště předmětu je uprostřed předmětu, zatímco bod otáčení je mezi provázkem a podpěrou.
Objekt se vlivem výsledné gravitační síly v horizontálním směru (w) vrátí zpět do své původní polohy.s). Napětí lana (T) a složka gravitační síly ve svislém směru (wy) se vzájemně ruší, protože tyto dvě síly mají stejnou velikost a opačný směr.
Příklad 2 :
Objekt se nachází v údolí. Zpočátku je objekt v klidu. Po pohybu se objekt pohybuje doprava a doleva a poté se vrací do své původní polohy. Objekt se vrací do původní polohy, protože na něj působí výsledná gravitační síla v horizontálním směru (w).x). Složka gravitace ve vertikálním směru (wy) a normálová síla (N) se vzájemně ruší, protože tyto dvě síly mají stejnou velikost a opačný směr.
Příklad 3 :
Objekt je zpočátku v klidu. Těžiště je ve středu objektu a bod otáčení je u základny objektu, která je v kontaktu s rovným povrchem. Po pohybu doprava je objekt zvednut doprava. Pokud je těžiště stále nalevo od bodu otáčení, může se objekt stále vrátit do své původní polohy díky výslednému momentu síly vyvolanému gravitací. V tomto případě bod otáčení funguje jako osa otáčení.
Naopak, pokud se objekt pohybuje doleva, bude zvednut doleva. Pokud je poloha Těžiště Pokud se objekt stále nachází vpravo od bodu otáčení, může se stále vrátit do své původní polohy. V případech, jako je příklad 3, je objekt stále ve stabilní rovnováze, pokud po zvednutí doprava těžiště objektu neprojde bodem otáčení. Pokud po zvednutí doprava těžiště projde bodem otáčení, objekt se nadále pohybuje od své původní polohy. V takovýchto případech je objekt v nestabilní rovnováze.
nestabilní rovnováha
Objekt se nachází v nestabilní rovnováze, pokud se zpočátku v klidu pohybuje v důsledku výsledné síly nebo výsledného momentu síly působící na objekt. Po pohybu se objekt nevrátí do své původní polohy, ale vzdálí se od své původní polohy.
Příklad 1.
Objekt je zpočátku v klidu a poté se pohybuje v důsledku poruchy (výsledné síly nebo výsledného momentu působícího na objekt). Po pohybu se objekt dále vzdaluje od své původní polohy. Objekt se pohybuje od své původní polohy, protože po pohybu je těžiště napravo od bodu otáčení. Když je těžiště napravo od bodu otáčení, existuje výsledný moment nebo výsledný moment, který objekt otáčí směrem od jeho původní polohy.
Příklad 2.
Objekt je zpočátku v klidu na vrcholu. Po pohybu se objekt dále pohybuje ze své původní polohy. Objekt se pohybuje ze své původní polohy, protože na něj působí složka gravitace v horizontálním směru (w).x).
Neutrální rovnováha
Objekt je v neutrální rovnováze, pokud po pohybu vlivem poruchy zůstane ve své nové poloze. Objekt se nevrátí do původní polohy ani se z ní nepohybuje.
Příklad 1.
Míč, který je zpočátku v klidu na rovném povrchu, se pohybuje v důsledku poruchy. Po zastavení zůstane míč ve své nové poloze. Nevrací se do původní polohy ani se od ní dále nevzdaluje.
Závěr
Na základě výše uvedeného vysvětlení lze dojít k následujícím závěrům.
PrvníPokud je těžiště objektu pod bodem otáčení, bude objekt vždy ve stabilní rovnováze. Například objekt visící na laně na podpěře.
DruhýPokud je těžiště objektu nad bodem otáčení, je rovnováha objektu relativní. Objekt může být ve stabilní rovnováze nebo může být nestabilní.
TřetíRovnováha objektu závisí také na jeho tvaru a velikosti. Objekty, které jsou širší a menší, jsou stabilnější než objekty, které jsou menší a menší.
KeempatRovnováha objektu závisí na vzdálenosti těžiště od bodu otáčení. Pokud je těžiště daleko od bodu otáčení, objekt má tendenci být v nestabilní rovnováze. Naopak, pokud je těžiště blízko bodu otáčení, objekt má tendenci být ve stabilní rovnováze.
