સંતુલનના પ્રકારો

રોજિંદા જીવનમાં આપણે જે પણ વસ્તુઓનો સામનો કરીએ છીએ તે હંમેશા સ્થિર હોતી નથી. કોઈ વસ્તુ શરૂઆતમાં સ્થિર હોઈ શકે છે, પરંતુ જો તેને ખસેડવામાં આવે તો તે ખસેડી શકે છે. પ્રશ્ન એ છે કે તે ખસેડ્યા પછી તેની મૂળ સ્થિતિમાં પાછી આવે છે કે નહીં. આ ગતિ પર આધાર રાખે છે. ઑબ્જેક્ટ બેલેન્સના પ્રકારો આ
જો કોઈ પદાર્થ જે સ્થિર છે તેને ખલેલ પહોંચે (પરિણામી બળ અથવા પરિણામે બળનો ક્ષણ પદાર્થ પર કાર્ય કરે છે) તો પદાર્થ ગતિ કરશે. ગતિ કર્યા પછી, ત્રણ શક્યતાઓ હશે, જેમ કે: (1) પદાર્થ તેની મૂળ સ્થિતિમાં પાછો ફરે છે, (2) પદાર્થ તેની મૂળ સ્થિતિથી દૂર ખસે છે, (3) પદાર્થ તેની નવી સ્થિતિમાં રહે છે. જો ગતિ કર્યા પછી, પદાર્થ તેની મૂળ સ્થિતિમાં પાછો ફરે છે તો પદાર્થ સ્થિર સંતુલન. જો ખસેડ્યા પછી, પદાર્થ તેની મૂળ સ્થિતિથી વધુ ખસે છે, તો પદાર્થ અસ્થિર સંતુલનબીજી બાજુ, જો ખસેડ્યા પછી પણ પદાર્થ તેની નવી સ્થિતિમાં રહે, તો પદાર્થ તટસ્થ સંતુલન.

સ્થિર સંતુલન
કોઈ પદાર્થ જે શરૂઆતમાં સ્થિર હોય, જો તેના પર બળ અથવા ટોર્ક લાગુ કરવામાં આવે જેથી પરિણામી બળ અથવા પરિણામી બળનો ક્ષણ પદાર્થને ખસેડે, તો પદાર્થ ગતિ કરશે. જો પદાર્થ ખસેડ્યા પછી તેની મૂળ સ્થિતિમાં પાછો આવે તો પદાર્થ સ્થિર સંતુલનમાં હોય છે. પરિણામી બળ અથવા પરિણામી બળનો ક્ષણ પદાર્થ તેના મૂળ સ્થાને પાછો ફરે છે.
ઉદાહરણ ૨ :

કોઈ પદાર્થને ટેકાથી મળેલા તાંતણા દ્વારા લટકાવવામાં આવે છે. શરૂઆતમાં, પદાર્થ સ્થિર હોય છે. ધક્કો માર્યા પછી, પદાર્થ ખસે છે અને પછી તેની મૂળ સ્થિતિમાં પાછો ફરે છે. પદાર્થનું ગુરુત્વાકર્ષણ કેન્દ્ર પદાર્થની મધ્યમાં છે, જ્યારે આધાર બિંદુ દોરી અને ટેકા વચ્ચે છે.
આડી દિશામાં ગુરુત્વાકર્ષણ બળ (w) ને કારણે પદાર્થ તેની મૂળ સ્થિતિમાં પાછો ફરે છે._s). દોરડાનું તણાવ (T) અને ગુરુત્વાકર્ષણ બળનો ઘટક ઊભી દિશામાં (w_y) એકબીજાને રદ કરે છે કારણ કે આ બે બળો સમાન પરિમાણ અને વિરુદ્ધ દિશા ધરાવે છે.
ઉદાહરણ ૨ :

પદાર્થ એક ખીણમાં છે. શરૂઆતમાં, પદાર્થ સ્થિર હોય છે. ખસેડ્યા પછી, પદાર્થ જમણી અને ડાબી બાજુ ખસે છે અને પછી તેની મૂળ સ્થિતિમાં પાછો ફરે છે. પદાર્થ તેની મૂળ સ્થિતિમાં પાછો ફરે છે કારણ કે આડી દિશામાં (w) ગુરુત્વાકર્ષણ બળ પરિણમે છે._x). ઊભી દિશામાં ગુરુત્વાકર્ષણનો ઘટક (w_y) અને સામાન્ય બળ (N) એકબીજાને રદ કરે છે કારણ કે આ બે બળ પરિમાણમાં સમાન અને દિશામાં વિરુદ્ધ છે.
ઉદાહરણ ૨ :
શરૂઆતમાં, પદાર્થ સ્થિર હોય છે. ગુરુત્વાકર્ષણ કેન્દ્ર પદાર્થના કેન્દ્રમાં હોય છે, અને આધારસ્તંભ પદાર્થના પાયા પર હોય છે, જે સપાટ સપાટીના સંપર્કમાં હોય છે. જમણી બાજુ ખસેડ્યા પછી, પદાર્થ જમણી બાજુ ઉપાડવામાં આવે છે. જો ગુરુત્વાકર્ષણ કેન્દ્ર હજુ પણ આધારસ્તંભની ડાબી બાજુ હોય, તો ગુરુત્વાકર્ષણ દ્વારા ઉત્પન્ન થતા બળના પરિણામે પદાર્થ હજુ પણ તેની મૂળ સ્થિતિમાં પાછો ફરી શકે છે. આ કિસ્સામાં, આધારસ્તંભ પરિભ્રમણની ધરી તરીકે કાર્ય કરે છે.
તેનાથી વિપરીત, જો વસ્તુ ડાબી બાજુ ખસેડવામાં આવે, તો વસ્તુ ડાબી બાજુ ઉંચી કરવામાં આવશે. જો સ્થિતિ ગુરુત્વાકર્ષણ કેન્દ્ર જો પદાર્થ હજુ પણ ધરી બિંદુની જમણી બાજુએ હોય, તો પણ તે તેની મૂળ સ્થિતિમાં પાછો આવી શકે છે. ઉદાહરણ 3 જેવી સમસ્યાઓ માટે, જો પદાર્થ જમણી બાજુ ઉપાડ્યા પછી, તેનું ગુરુત્વાકર્ષણ કેન્દ્ર ધરી બિંદુને પાર ન કરે, તો પદાર્થ હજુ પણ સ્થિર સંતુલનમાં છે. જો, જમણી બાજુ ઉપાડ્યા પછી, ગુરુત્વાકર્ષણ કેન્દ્ર ધરી બિંદુને પાર કરે છે, તો પદાર્થ તેની મૂળ સ્થિતિથી દૂર જતો રહે છે. આવી સમસ્યાઓમાં, પદાર્થ અસ્થિર સંતુલનમાં છે.

અસ્થિર સંતુલન
જો કોઈ પદાર્થ શરૂઆતમાં સ્થિર હોય, તો તે પદાર્થ પર લાગતા બળ અથવા બળના પરિણામી ક્ષણને કારણે ગતિ કરે છે, તો તે પદાર્થ અસ્થિર સંતુલનમાં હોય છે. ગતિ કર્યા પછી, પદાર્થ તેની મૂળ સ્થિતિમાં પાછો ફરતો નથી પરંતુ તેની મૂળ સ્થિતિથી દૂર ખસે છે.
ઉદાહરણ ૨.
કોઈ પદાર્થ શરૂઆતમાં સ્થિર હોય છે અને પછી ખલેલ (પરિણામી બળ અથવા પદાર્થ પર કાર્ય કરતું પરિણામી ટોર્ક) ને કારણે ખસે છે. હલનચલન કર્યા પછી, પદાર્થ તેની મૂળ સ્થિતિથી દૂર જતો રહે છે. પદાર્થ તેની મૂળ સ્થિતિથી દૂર ખસે છે કારણ કે હલનચલન કર્યા પછી, ગુરુત્વાકર્ષણનું કેન્દ્ર પૂર્ણ બિંદુની જમણી બાજુએ હોય છે. જ્યારે ગુરુત્વાકર્ષણનું કેન્દ્ર પૂર્ણ બિંદુની જમણી બાજુએ હોય છે, ત્યારે એક પરિણામી ટોર્ક અથવા પરિણામી ટોર્ક હોય છે જે પદાર્થને તેની મૂળ સ્થિતિથી દૂર ફેરવે છે.
ઉદાહરણ ૨.
શરૂઆતમાં પદાર્થ ટોચ પર સ્થિર હોય છે. ખસેડ્યા પછી, પદાર્થ તેની મૂળ સ્થિતિથી દૂર જતો રહે છે. પદાર્થ તેની મૂળ સ્થિતિથી દૂર ખસે છે કારણ કે આડી દિશામાં ગુરુત્વાકર્ષણનો એક ઘટક (w) હોય છે._x).

તટસ્થ સંતુલન
કોઈ પદાર્થ તટસ્થ સંતુલનમાં હોય છે, જો કોઈ ખલેલ દ્વારા ખસેડ્યા પછી, તે તેની નવી સ્થિતિમાં રહે છે. પદાર્થ તેની મૂળ સ્થિતિમાં પાછો ફરતો નથી, કે તે તેની મૂળ સ્થિતિથી દૂર પણ થતો નથી.
ઉદાહરણ ૨.
શરૂઆતમાં સપાટ સપાટી પર સ્થિર રહેલો બોલ કોઈ ખલેલને કારણે ખસે છે. અટક્યા પછી, બોલ તેની નવી સ્થિતિમાં રહે છે. તે ન તો તેની મૂળ સ્થિતિમાં પાછો ફરે છે અને ન તો તેની મૂળ સ્થિતિથી વધુ દૂર જાય છે.
કેસિમ્પુલન
ઉપરોક્ત સમજૂતીના આધારે, નીચેના મુદ્દાઓ નિષ્કર્ષ પર આવી શકે છે.
પ્રથમજો કોઈ વસ્તુનું ગુરુત્વાકર્ષણ કેન્દ્ર પૂર્ણ બિંદુની નીચે હોય, તો તે વસ્તુ હંમેશા સ્થિર સંતુલનમાં રહેશે. ઉદાહરણ તરીકે, દોરડાથી ટેકા પર લટકતી વસ્તુ.
કેદુઆજો કોઈ વસ્તુનું ગુરુત્વાકર્ષણ કેન્દ્ર પૂર્ણ બિંદુથી ઉપર હોય, તો વસ્તુનું સંતુલન સાપેક્ષ હોય છે. કોઈ વસ્તુ સ્થિર સંતુલનમાં હોઈ શકે છે, અથવા તે અસ્થિર હોઈ શકે છે.
કેટીગા, પદાર્થનું સંતુલન પદાર્થના આકાર અને કદ પર પણ આધાર રાખે છે. જે પદાર્થો પહોળા અને ઓછા ઊંચા હોય છે તે પદાર્થો ઓછા પહોળા અને ઊંચા હોય છે તેના કરતાં વધુ સ્થિર હોય છે.
ચોથુંપદાર્થનું સંતુલન ગુરુત્વાકર્ષણ કેન્દ્ર અને પૂર્ણ બિંદુ વચ્ચેના અંતર પર આધાર રાખે છે. જો ગુરુત્વાકર્ષણ કેન્દ્ર પૂર્ણ બિંદુથી દૂર હોય, તો પદાર્થ અસ્થિર સંતુલનમાં હોય છે. તેનાથી વિપરીત, જો ગુરુત્વાકર્ષણ કેન્દ્ર પૂર્ણ બિંદુની નજીક હોય, તો પદાર્થ સ્થિર સંતુલનમાં હોય છે.

સંદર્ભ