ბალანსის ტიპები

ყოველდღიურ ცხოვრებაში არსებული ყველა ობიექტი ყოველთვის არ არის უძრავ მდგომარეობაში. ობიექტი შეიძლება თავდაპირველად უძრავ მდგომარეობაში იყოს, მაგრამ თუ ის გადაადგილდება, მას შეუძლია გადაადგილება. კითხვა ისმის, უბრუნდება თუ არა ის თავის საწყის პოზიციას მოძრაობის შემდეგ. ეს მოძრაობაზეა დამოკიდებული. ობიექტის ბალანსის ტიპები რომ
თუ უძრავ მდგომარეობაში მყოფი სხეული განიცდის დარღვევას (ობიექტზე მოქმედებს ძალა ან ძალის მომენტი), მაშინ ობიექტი იმოძრავებს. გადაადგილების შემდეგ სამი შესაძლებლობა იქნება, კერძოდ: (1) ობიექტი უბრუნდება თავის საწყის პოზიციას, (2) ობიექტი შორდება თავის საწყის პოზიციას, (3) ობიექტი რჩება თავის ახალ პოზიციაში. თუ გადაადგილების შემდეგ ობიექტი უბრუნდება თავის საწყის პოზიციას, მაშინ ის იმყოფება... სტაბილური წონასწორობათუ გადაადგილების შემდეგ ობიექტი უფრო შორს გადაინაცვლებს თავდაპირველი პოზიციიდან, მაშინ ობიექტი იმყოფება არასტაბილური ბალანსიმეორე მხრივ, თუ გადაადგილების შემდეგ ობიექტი ახალ პოზიციაზე რჩება, მაშინ ობიექტი ნეიტრალური ბალანსი.

სტაბილური წონასწორობა
თავდაპირველად უძრავ მდგომარეობაში მყოფ ობიექტზე, თუ მასზე ძალა ან ბრუნვის მომენტი გამოიყენება ისე, რომ ობიექტს ამოძრავებს რეზულტატი ძალა ან რეზულტატი მომენტი, ის იმოძრავებს. ობიექტს სტაბილური წონასწორობა აქვს, თუ გადაადგილების შემდეგ ის საწყის პოზიციას დაუბრუნდება. ობიექტს საწყის პოზიციას უბრუნდება, რადგან არსებობს რეზულტატი ძალა ან რეზულტატი მომენტი.
მაგალითი 1 :

საგანი ძაფით არის დამაგრებული საყრდენზე. თავდაპირველად, საგანი უძრავია. ბიძგის შემდეგ, საგანი მოძრაობს და შემდეგ უბრუნდება საწყის პოზიციას. საგანის სიმძიმის ცენტრი საგანის შუაშია, ხოლო საყრდენი წერტილი ძაფსა და საყრდენს შორისაა.
ობიექტი უბრუნდება თავის საწყის პოზიციას ჰორიზონტალური მიმართულებით გრავიტაციის შედეგად წარმოქმნილი ძალის (w) გამო._s). თოკის დაჭიმულობა (T) და გრავიტაციული ძალის კომპონენტი ვერტიკალური მიმართულებით (w_y) ერთმანეთს აბათილებს, რადგან ამ ორ ძალას ერთი და იგივე სიდიდე და საპირისპირო მიმართულება აქვს.
მაგალითი 2 :

ობიექტი ხეობაშია. თავდაპირველად, ობიექტი უძრავად დგას. გადაადგილების შემდეგ, ობიექტი მოძრაობს მარჯვნივ და მარცხნივ და შემდეგ უბრუნდება თავდაპირველ პოზიციას. ობიექტი ბრუნდება თავდაპირველ პოზიციაზე, რადგან ჰორიზონტალური მიმართულებით (w) მოქმედებს გრავიტაციული ძალა._x). გრავიტაციის კომპონენტი ვერტიკალური მიმართულებით (w_y) და ნორმალური ძალა (N) ერთმანეთს აბათილებენ, რადგან ეს ორი ძალა სიდიდით ტოლია და მიმართულებით საპირისპირო.
მაგალითი 3 :
თავდაპირველად, სხეული უძრავ მდგომარეობაშია. სიმძიმის ცენტრი ობიექტის ცენტრშია, ხოლო საყრდენი წერტილი - ობიექტის ძირში, რომელიც ბრტყელ ზედაპირთან კონტაქტშია. მარჯვნივ გადაადგილების შემდეგ, სხეული მარჯვნივ მაღლა იწევს. თუ სიმძიმის ცენტრი კვლავ საყრდენი წერტილის მარცხნივ არის, მას მაინც შეუძლია დაუბრუნდეს საწყის პოზიციას სიმძიმის მიერ წარმოქმნილი ძალის შედეგად მიღებული მომენტის გამო. ამ შემთხვევაში, საყრდენი წერტილი ბრუნვის ღერძის ფუნქციას ასრულებს.
პირიქით, თუ ობიექტი მარცხნივ გადაადგილდება, ის მარცხნივ აწევა მოხდება. თუ პოზიცია სიმძიმის ცენტრი თუ ობიექტი კვლავ საყრდენი წერტილის მარჯვნივაა, მას მაინც შეუძლია დაუბრუნდეს თავის საწყის პოზიციას. მაგალითი 3-ის მსგავსი ამოცანებისთვის, ობიექტი კვლავ სტაბილურ წონასწორობაშია, თუ მარჯვნივ აწევის შემდეგ ობიექტის სიმძიმის ცენტრი არ გაივლის საყრდენ წერტილს. თუ მარჯვნივ აწევის შემდეგ სიმძიმის ცენტრი გაივლის საყრდენ წერტილს, ობიექტი აგრძელებს გადაადგილებას თავისი საწყისი პოზიციიდან. ასეთ ამოცანებში ობიექტი არასტაბილურ წონასწორობაშია.

არასტაბილური ბალანსი
სხეული არასტაბილურ წონასწორობაშია, თუ თავდაპირველად უძრავ მდგომარეობაში მყოფი სხეული მოძრაობს სხეულზე მოქმედი ძალის ან ძალის მომენტის გამო. გადაადგილების შემდეგ სხეული არ ბრუნდება საწყის პოზიციაზე, არამედ შორდება მას.
მაგალითი 1.
სხეული თავდაპირველად უძრავ მდგომარეობაშია და შემდეგ მოძრაობს დარღვევის (სხეულზე მოქმედი რეზულტაციური ძალის ან რეზულტაციური ბრუნვის მომენტის) გამო. გადაადგილების შემდეგ, სხეული აგრძელებს თავდაპირველი პოზიციიდან გადაადგილებას. სხეული შორდება თავდაპირველი პოზიციიდან, რადგან გადაადგილების შემდეგ სიმძიმის ცენტრი საყრდენი წერტილის მარჯვნივაა. როდესაც სიმძიმის ცენტრი საყრდენი წერტილის მარჯვნივაა, წარმოიქმნება რეზულტაციური ბრუნვის მომენტი ან რეზულტაციური ბრუნვის მომენტი, რომელიც ობიექტს თავდაპირველი პოზიციიდან აბრუნებს.
მაგალითი 2.
ობიექტი თავდაპირველად პიკზე უძრავ მდგომარეობაშია. გადაადგილების შემდეგ, ობიექტი აგრძელებს თავდაპირველი პოზიციიდან გადაადგილებას. ობიექტი გადაადგილებულია თავდაპირველი პოზიციიდან, რადგან ჰორიზონტალური მიმართულებით გრავიტაციის კომპონენტია (w)._x).

ნეიტრალური ბალანსი
ობიექტი ნეიტრალურ წონასწორობაშია, თუ დარღვევის შედეგად გადაადგილების შემდეგ ის ახალ პოზიციაში რჩება. ობიექტი არც საწყის პოზიციას უბრუნდება და არც შორდება საწყის პოზიციას.
მაგალითი 1.
თავდაპირველად ბრტყელ ზედაპირზე უძრავად მყოფი ბურთი არეულობის გამო მოძრაობს. გაჩერების შემდეგ ბურთი ახალ პოზიციაში რჩება. ის არც საწყის პოზიციას უბრუნდება და არც უფრო შორს მოძრაობს საწყისი პოზიციიდან.
დასკვნა
ზემოთ მოცემული განმარტების საფუძველზე, შემდეგი პუნქტების გამოტანა შეიძლება.
Პირველითუ ობიექტის სიმძიმის ცენტრი საყრდენი წერტილის ქვემოთაა, ობიექტი ყოველთვის სტაბილურ წონასწორობაში იქნება. მაგალითად, ობიექტი, რომელიც თოკზეა ჩამოკიდებული საყრდენზე.
მეორეთუ ობიექტის სიმძიმის ცენტრი საყრდენი წერტილის ზემოთაა, ობიექტის წონასწორობა ფარდობითია. ობიექტი შეიძლება იყოს სტაბილურ წონასწორობაში ან არასტაბილური.
მესამეობიექტის ბალანსი ასევე დამოკიდებულია მის ფორმასა და ზომაზე. უფრო ფართო და ნაკლებად მაღალი ობიექტები უფრო სტაბილურია, ვიდრე ნაკლებად ფართო და მაღალი ობიექტები.
მეოთხეობიექტის წონასწორობა დამოკიდებულია სიმძიმის ცენტრისა და საყრდენი წერტილის დაშორებაზე. თუ სიმძიმის ცენტრი შორს არის საყრდენი წერტილიდან, ობიექტი, როგორც წესი, არასტაბილურ წონასწორობაშია. პირიქით, თუ სიმძიმის ცენტრი საყრდენ წერტილთან ახლოსაა, ობიექტი, როგორც წესი, სტაბილურ წონასწორობაშია.

ცნობები