संतुलन के प्रकार

रोजमर्रा की जिंदगी में हम जिन वस्तुओं का सामना करते हैं, वे सभी स्थिर नहीं होतीं। कोई वस्तु प्रारंभ में स्थिर हो सकती है, लेकिन यदि उसे गति दी जाए, तो वह गतिमान हो सकती है। प्रश्न यह है कि गति के बाद वह अपनी मूल स्थिति में लौटती है या नहीं। यह गति पर निर्भर करता है। वस्तु संतुलन के प्रकार उस।
यदि कोई स्थिर वस्तु किसी विक्षोभ का अनुभव करती है (वस्तु पर परिणामी बल या परिणामी बल आघूर्ण कार्य करता है), तो वस्तु गतिमान हो जाएगी। गतिमान होने के बाद तीन संभावनाएं होंगी: (1) वस्तु अपनी मूल स्थिति में लौट आती है, (2) वस्तु अपनी मूल स्थिति से दूर चली जाती है, (3) वस्तु अपनी नई स्थिति में बनी रहती है। यदि गतिमान होने के बाद वस्तु अपनी मूल स्थिति में लौट आती है, तो वस्तु स्थिर अवस्था में है। स्थिर संतुलनयदि गति करने के बाद वस्तु अपनी मूल स्थिति से और आगे बढ़ जाती है, तो वस्तु गति में है। अस्थिर संतुलनदूसरी ओर, यदि वस्तु को स्थानांतरित करने के बाद वह अपनी नई स्थिति में ही रहती है, तो वस्तु स्थिर अवस्था में है। तटस्थ संतुलन.

स्थिर संतुलन
यदि कोई वस्तु प्रारंभ में स्थिर अवस्था में है, और उस पर कोई बल या बल-घूर्ण लगाया जाता है जिससे वस्तु में गति उत्पन्न होती है, तो वस्तु गतिमान हो जाती है। यदि कोई वस्तु गति करने के बाद अपनी मूल स्थिति में लौट आती है, तो वह स्थिर संतुलन में होती है। वस्तु अपनी मूल स्थिति में इसलिए लौटती है क्योंकि उस पर बल या बल-घूर्ण उत्पन्न होता है।
उदाहरण 1 :

एक वस्तु को एक डोरी द्वारा एक आधार से लटकाया गया है। प्रारंभ में वस्तु स्थिर है। धक्का देने के बाद, वस्तु गति करती है और फिर अपनी मूल स्थिति में लौट आती है। वस्तु का गुरुत्वाकर्षण केंद्र वस्तु के मध्य में है, जबकि आधार डोरी और आधार के बीच स्थित है।
क्षैतिज दिशा में लगने वाले परिणामी गुरुत्वाकर्षण बल (w) के कारण वस्तु अपनी मूल स्थिति में वापस आ जाती है।_sरस्सी का तनाव (T) और ऊर्ध्वाधर दिशा में गुरुत्वाकर्षण बल का घटक (w)_yये दोनों बल एक दूसरे को रद्द कर देते हैं क्योंकि इनका परिमाण समान और दिशा विपरीत होती है।
उदाहरण 2 :

वस्तु एक घाटी में स्थित है। प्रारंभ में, वस्तु स्थिर है। गतिमान होने के बाद, वस्तु दाएं और बाएं गति करती है और फिर अपनी मूल स्थिति में लौट आती है। वस्तु अपनी मूल स्थिति में इसलिए लौटती है क्योंकि क्षैतिज दिशा में परिणामी गुरुत्वाकर्षण बल (w) कार्य करता है।_xऊर्ध्वाधर दिशा में गुरुत्वाकर्षण का घटक (w)_yबल (N) और अभिलंब बल एक दूसरे को रद्द कर देते हैं क्योंकि ये दोनों बल परिमाण में बराबर और दिशा में विपरीत होते हैं।
उदाहरण 3 :
आरंभ में वस्तु स्थिर अवस्था में है। गुरुत्वाकर्षण केंद्र वस्तु के केंद्र में है, और आधार बिंदु वस्तु के आधार पर स्थित है, जो समतल सतह के संपर्क में है। दाईं ओर ले जाने के बाद, वस्तु दाईं ओर उठती है। यदि गुरुत्वाकर्षण केंद्र अभी भी आधार बिंदु के बाईं ओर है, तो गुरुत्वाकर्षण द्वारा उत्पन्न परिणामी बल आघूर्ण के कारण वस्तु अपनी मूल स्थिति में वापस आ सकती है। इस स्थिति में, आधार बिंदु घूर्णन अक्ष के रूप में कार्य करता है।
इसके विपरीत, यदि वस्तु को बाईं ओर ले जाया जाता है, तो वस्तु बाईं ओर ऊपर उठ जाएगी। यदि स्थिति ग्रैविटी केंद्र यदि वस्तु धुरी बिंदु के दाईं ओर है, तो वह अपनी मूल स्थिति में वापस आ सकती है। उदाहरण 3 जैसी समस्याओं में, वस्तु स्थिर संतुलन में होती है यदि दाईं ओर उठाने के बाद उसका गुरुत्वाकर्षण केंद्र धुरी बिंदु से होकर न गुजरे। यदि दाईं ओर उठाने के बाद उसका गुरुत्वाकर्षण केंद्र धुरी बिंदु से होकर गुजर जाए, तो वस्तु अपनी मूल स्थिति से दूर जाती रहती है। ऐसी समस्याओं में, वस्तु अस्थिर संतुलन में होती है।

अस्थिर संतुलन
कोई वस्तु अस्थिर संतुलन में तब होती है जब वह आरंभ में विराम अवस्था में हो और उस पर लगने वाले परिणामी बल या परिणामी बल आघूर्ण के कारण गति करने लगे। गति करने के बाद, वस्तु अपनी मूल स्थिति में वापस नहीं आती बल्कि उससे दूर चली जाती है।
उदाहरण 1.
कोई वस्तु प्रारंभ में स्थिर अवस्था में होती है और फिर किसी विक्षोभ (वस्तु पर लगने वाले परिणामी बल या परिणामी टॉर्क) के कारण गतिमान हो जाती है। गति में आने के बाद, वस्तु अपनी मूल स्थिति से दूर हटती रहती है। वस्तु अपनी मूल स्थिति से दूर हटती है क्योंकि गति में आने के बाद, गुरुत्वाकर्षण केंद्र आधार बिंदु के दाईं ओर स्थित होता है। जब गुरुत्वाकर्षण केंद्र आधार बिंदु के दाईं ओर स्थित होता है, तो एक परिणामी टॉर्क या परिणामी टॉर्क उत्पन्न होता है जो वस्तु को उसकी मूल स्थिति से दूर घुमाता है।
उदाहरण 2.
वस्तु प्रारंभ में शिखर पर स्थिर अवस्था में है। हिलने के बाद, वस्तु अपनी मूल स्थिति से दूर हटती रहती है। वस्तु अपनी मूल स्थिति से दूर हटती है क्योंकि क्षैतिज दिशा (w) में गुरुत्वाकर्षण का एक घटक मौजूद है।_x).

तटस्थ संतुलन
कोई वस्तु तटस्थ संतुलन में तब होती है जब किसी विक्षोभ के कारण हिलने के बाद वह अपनी नई स्थिति में ही बनी रहती है। वस्तु न तो अपनी मूल स्थिति में लौटती है और न ही अपनी मूल स्थिति से दूर जाती है।
उदाहरण 1.
एक समतल सतह पर स्थिर अवस्था में पड़ी एक गेंद किसी विक्षोभ के कारण गतिमान हो जाती है। रुकने के बाद, गेंद अपनी नई स्थिति में ही रहती है। वह न तो अपनी मूल स्थिति में लौटती है और न ही उससे आगे बढ़ती है।
निष्कर्ष
उपरोक्त व्याख्या के आधार पर, निम्नलिखित निष्कर्ष निकाले जा सकते हैं।
पर्टमायदि किसी वस्तु का गुरुत्वाकर्षण केंद्र आधार बिंदु के नीचे स्थित हो, तो वस्तु हमेशा स्थिर संतुलन में रहेगी। उदाहरण के लिए, किसी सहारे पर रस्सी से लटकी हुई वस्तु।
दूसरायदि किसी वस्तु का गुरुत्वाकर्षण केंद्र आधार बिंदु के ऊपर स्थित है, तो वस्तु का संतुलन सापेक्ष होता है। कोई वस्तु स्थिर संतुलन में हो सकती है, या अस्थिर संतुलन में हो सकती है।
केटिगाकिसी वस्तु का संतुलन उसकी आकृति और आकार पर भी निर्भर करता है। जो वस्तुएँ चौड़ी और कम ऊँची होती हैं, वे कम चौड़ी और कम ऊँची वस्तुओं की तुलना में अधिक स्थिर होती हैं।
चौथीकिसी वस्तु का संतुलन उसके गुरुत्वाकर्षण केंद्र और आधार बिंदु की दूरी पर निर्भर करता है। यदि गुरुत्वाकर्षण केंद्र आधार बिंदु से दूर है, तो वस्तु अस्थिर संतुलन में रहने की प्रवृत्ति रखती है। इसके विपरीत, यदि गुरुत्वाकर्षण केंद्र आधार बिंदु के निकट है, तो वस्तु स्थिर संतुलन में रहने की प्रवृत्ति रखती है।

संदर्भ