Artikolo pri la Tipoj de ekvilibro de la rigida korpo
Ne ĉio, kion ni trovas en la ĉiutaga vivo, ĉiam ripozas. Eble komence la objekto ripozas, sed se ĝi estas movita (ekzemple de la vento) objektoj povas moviĝi. La problemo estas, ĉu post movado, objektoj revenas al sia originala pozicio aŭ ne. Tio dependas de la tipo de ekvilibro de la objekto. Post movado, estos tri eblecoj, nome:
(1) la objekto revenas al sia originala pozicio,
(2) la objekto moviĝas for de sia originala pozicio,
(3) la objekto restas en sia nova pozicio.
Se post movado de la objekto reen al ĝia originala pozicio, la objekto estas en stabila ekvilibro. Se post movado, la objekto moviĝas eĉ pli, tiam la objekto estas en malstabila ekvilibro. Male, se post movado, la objekto restas en sia nova pozicio, tiam la objekto estas en neŭtrala ekvilibro.
1. Stabila ekvilibro
Objekto, kiu komence ripozas, se sur ĝi estas aplikata forto aŭ tordmomanto (ekzistas rezulta forto aŭ rezulta momento de forto), tiam la objekto moviĝos. Ekvilibro estas stabila se, post movado, la objekto revenas al sia originala pozicio. Moviĝantaj objektoj revenas al sia originala pozicio pro la rezulta forto aŭ rezulta momento de forto, kiu aperas post kiam la objekto moviĝas.
Ekzemplo 1. Objekto estas pendigita per ŝnuro sur bufro. Unue, la objekto ripozas. Post puŝo, la objekto moviĝas kaj revenas al sia originala pozicio. La pezo de la objekto estas en la centro de la objekto, dum la subtena punkto estas inter la ŝnuro kaj la subtenilo. Moviĝantaj objektoj revenas al sia originala pozicio pro la rezulta gravito en la horizontala direkto (wx). La ŝnura streĉo (T) kaj la gravita komponanto en la vertikala direkto (wy) forigas unu la alian, ĉar ĉi tiuj du fortoj havas la saman grandecon sed la kontraŭan direkton.
Ekzemplo 2. La objekto en la valo. Komence, la objekto ripozas. Post movado, la objekto moviĝas dekstren kaj maldekstren, poste revenas al sia originala pozicio. La pilko moviĝas por reveni al sia originala pozicio pro la rezulta gravito en la horizontala direkto (wx). La gravita komponanto en la vertikala direkto (wy) kaj la normala forto (N) forigas unu la alian ĉar la du fortoj havas la saman magnitudon, sed la direkto estas kontraŭa.
Ekzemplo 3. Komence, objekto ripozas. La pezocentro estas la centro de la objekto, kaj la apogpunkto estas ĉe la bazo de la objekto en kontakto kun la ebeno. Post moviĝo dekstren, la objekto leviĝas dekstren. Se la pozicio de la pezocentro estas ankoraŭ maldekstre de la apogpunkto, tiam la objekto ankoraŭ povas reveni al sia originala pozicio. La objekto povas moviĝi reen al sia originala pozicio pro la rezulta momento de forto generita de gravito. En ĉi tiu kazo, la apogpunkto agas kiel la rotacia akso. Male, se la objekto estas movita maldekstren, tiam la objekto... levita maldekstren. Se la pozicio de la pezocentro estas ankoraŭ dekstre de la subtena punkto, la objekto ankoraŭ povas reveni al sia originala pozicio.
Por kazoj kiel ekzemplo 3, objektoj ankoraŭ estas en stabila ekvilibro se post levado, la pezocentro de la objekto ne pasas tra la subtena punkto. Se post levado dekstren, la pezocentro iras preter la subtena punkto, la objekto moviĝas for de sia originala pozicio. Ĉi tio estas ekzemplo de malstabila ekvilibro.
2. Malstabila ekvilibro
Ekvilibro estas malstabila se la objekto estas komence senmova pro la rezulta forto aŭ la rezulta momento de forto aganta sur la objekton. Post movado, la objekto ne revenas al sia originala pozicio, sed for de sia originala pozicio.
Ekzemplo 1. Komence senmova objekto pro interfero. Post movado, la objekto daŭre moviĝas for de sia pozicio. Objekto for de sia originala pozicio ĉar post movado, la pozicio de la pezocentro estas dekstre de la subtena punkto. Kiam la pezocentro estas dekstre de la subtena punkto, la rezulta momento de forto ekestas, kiu deturnas la objekton de ĝia originala pozicio.
Ekzemplo 2. La objekto estas komence super la pinto.
Post movado, la objekto daŭre formoviĝas
de sia originala pozicio. La objekto moviĝas for de sia originala pozicio pro la ĉeesto de gravitaj komponantoj en la horizontala direkto (w x ).
3. Neŭtrala ekvilibro
Neŭtrala ekvilibro se post moviĝo pro interfero, la objekto restas en sia nova pozicio. Objektoj ne moviĝas reen al sia originala pozicio kaj objektoj ne moviĝas for de la originala pozicio.
Ekzemplo 1: Pilko komence ripozas sur ebeno, moviĝas. Post ĉesigo de moviĝado, la pilko restas en sia nova pozicio. La pilko ne moviĝas reen al sia originala pozicio aŭ ne moviĝas for de sia originala pozicio.
Surbaze de la supra klarigo, oni povas konkludi:
Unue, se la pezocentro de la objekto estas sub la subtena punkto, la objekto estas en stabila ekvilibro. Ekzemple, objekto estas pendigita per ŝnuro sur bufro.
Due, se la pezocentro de objekto estas super la subtena punkto, la ekvilibro de la objekto estas relativa. Objektoj povas esti stabilaj, objektoj ankaŭ povas esti malstabilaj.
Trie, la ekvilibro de objektoj dependas de la formo kaj grandeco de la objektoj. Pli larĝaj objektoj estas pli stabilaj ol nelarĝaj objektoj.
Kvare, la ekvilibro de objektoj dependas de la distanco de la pezocentro de la subtenpunkto.
Se la pezocentro estas malproksime de la subtena punkto, tiam la objekto estas en malstabila ekvilibro. Male, se la pezocentro estas proksima al la subtena punkto, tiam la ekvilibro estas malstabila.
