Kaikki arkielämässä kohtaamamme esineet eivät ole aina levossa. Esine voi olla aluksi levossa, mutta jos sitä liikutetaan, se voi liikkua. Kysymys kuuluu, palaako se alkuperäiseen asentoonsa liikkumisen jälkeen. Tämä riippuu liikkeestä. objektitasapainon tyypit että.
Jos levossa oleva kappale kokee häiriön (kappaleeseen vaikuttaa resultanttivoima tai voimamomentti), se liikkuu. Liikkumisen jälkeen on kolme mahdollista vaihtoehtoa: (1) kappale palaa alkuperäiseen asentoonsa, (2) kappale liikkuu pois alkuperäisestä asennostaan, (3) kappale pysyy uudessa asennossaan. Jos kappale liikkumisen jälkeen palaa alkuperäiseen asentoonsa, se on tilassa vakaa tasapainoJos esine liikkuu siirron jälkeen kauemmas alkuperäisestä sijainnistaan, esine on epävakaa tasapainoToisaalta, jos objekti pysyy siirtämisen jälkeen uudessa paikassaan, objekti on neutraali tasapaino.
Vakaa tasapaino
Kappale, joka on alun perin levossa, liikkuu, jos siihen kohdistetaan voima tai vääntömomentti siten, että syntyy resultanttivoima tai voimamomentti, joka liikuttaa kappaletta. Kappale on vakaassa tasapainossa, jos se liikkumisen jälkeen palaa alkuperäiseen asentoonsa. Kappale liikkuu takaisin alkuperäiseen asentoonsa, koska on olemassa resultanttivoima tai voimamomentti.
Esimerkki 1 :
Esine roikkuu narun varassa tuessa. Aluksi esine on paikallaan. Työntämisen jälkeen se liikkuu ja palaa sitten alkuperäiseen asentoonsa. Esineen painopiste on kappaleen keskellä, ja tukipiste on narun ja tuen välissä.
Kappale liikkuu takaisin alkuperäiseen asentoonsa vaakasuuntaisen painovoiman (w) vaikutuksesta.s). Köyden kireys (T) ja painovoiman pystysuuntainen komponentti (wy) kumoavat toisensa, koska näillä kahdella voimalla on sama suuruus ja vastakkaiset suunnat.
Esimerkki 2 :
Kohde on laaksossa. Aluksi kohde on paikallaan. Liikkumisen jälkeen kohde liikkuu oikealle ja vasemmalle ja palaa sitten alkuperäiseen asentoonsa. Kohde liikkuu takaisin alkuperäiseen asentoonsa, koska siihen vaikuttaa vaakasuora painovoima (w).x). Painovoiman pystysuuntainen komponentti (wy) ja normaalivoima (N) kumoavat toisensa, koska nämä kaksi voimaa ovat suuruudeltaan yhtä suuret ja suunnaltaan vastakkaiset.
Esimerkki 3 :
Aluksi kappale on levossa. Painopiste on kappaleen keskellä ja tukipiste on kappaleen pohjassa, joka on kosketuksissa tasaisen pinnan kanssa. Kun kappaletta on siirretty oikealle, se nousee oikealle. Jos painopiste on edelleen tukipisteen vasemmalla puolella, kappale voi silti palata alkuperäiseen asentoonsa painovoiman tuottaman voimamomentin ansiosta. Tässä tapauksessa tukipiste toimii pyörimisakselina.
Käänteisesti, jos kohdetta siirretään vasemmalle, se nousee vasemmalle. Jos sijainti Painopiste Jos kappale on edelleen nivelpisteen oikealla puolella, se voi silti palata alkuperäiseen asentoonsa. Esimerkin 3 kaltaisissa ongelmissa kappale on edelleen vakaassa tasapainossa, jos kappaleen painopiste ei ohita nivelpistettä oikealle nostamisen jälkeen. Jos painopiste ohittaa nivelpisteen oikealle nostamisen jälkeen, kappale jatkaa liikkumista poispäin alkuperäisestä asennostaan. Tällaisissa ongelmissa kappale on epävakaassa tasapainossa.
epävakaa tasapaino
Kappale on epävakaassa tasapainossa, jos se aluksi levossa ollessaan liikkuu siihen vaikuttavan resultanttivoiman tai voiman resultanttimomentin vaikutuksesta. Liikkumisen jälkeen kappale ei palaa alkuperäiseen asentoonsa, vaan liikkuu poispäin alkuperäisestä asennostaan.
Esimerkki 1.
Kappale on aluksi levossa ja liikkuu sitten häiriön (kappaleeseen vaikuttavan resultanttivoiman tai resultanttivääntömomentin) vuoksi. Liikkumisen jälkeen kappale jatkaa liikkumistaan poispäin alkuperäisestä asennostaan. Kappale liikkuu poispäin alkuperäisestä asennostaan, koska liikkumisen jälkeen sen painopiste on tukipisteen oikealla puolella. Kun painopiste on tukipisteen oikealla puolella, syntyy resultanttivääntömomentti tai resultanttivääntömomentti, joka kiertää kappaletta pois alkuperäisestä asennostaan.
Esimerkki 2.
Kappale on aluksi levossa huipun kohdalla. Liikkumisen jälkeen kappale jatkaa liikkumistaan poispäin alkuperäisestä asennostaan. Kappale liikkuu poispäin alkuperäisestä asennostaan, koska siihen vaikuttaa vaakasuora painovoima (w).x).
Neutraali tasapaino
Kappale on neutraalissa tasapainossa, jos se häiriön vaikutuksesta siirtyessään pysyy uudessa asennossaan. Kappale ei palaa alkuperäiseen asentoonsa eikä liiku pois alkuperäisestä asennostaan.
Esimerkki 1.
Pallo, joka on aluksi levossa tasaisella alustalla, liikkuu häiriön vuoksi. Pysähtymisen jälkeen pallo pysyy uudessa paikassaan. Se ei palaa alkuperäiseen asentoonsa eikä liiku kauemmas alkuperäisestä asennostaan.
Johtopäätös
Yllä olevan selityksen perusteella voidaan päätellä seuraavat seikat.
EnsimmäinenJos kappaleen painopiste on tukipisteen alapuolella, kappale on aina vakaassa tasapainossa. Esimerkiksi köydestä tuen varassa roikkuva kappale.
ToinenJos kappaleen painopiste on tukipisteen yläpuolella, kappaleen tasapaino on suhteellinen. Kappale voi olla vakaassa tasapainossa tai se voi olla epävakaa.
Kolmas, esineen tasapaino riippuu myös esineen muodosta ja koosta. Leveämmät ja matalammat esineet ovat vakaampia kuin matalammat ja matalammat esineet.
KeempatKappaleen tasapaino riippuu painopisteen etäisyydestä tukipisteestä. Jos painopiste on kaukana tukipisteestä, kappale on yleensä epävakaassa tasapainossa. Kääntäen, jos painopiste on lähellä tukipistettä, kappale on yleensä vakaassa tasapainossa.
