Ne visi objekti, ar kuriem mēs sastopamies ikdienas dzīvē, vienmēr atrodas miera stāvoklī. Sākotnēji objekts var atrasties miera stāvoklī, bet, ja tas tiek pārvietots, tas var kustēties. Jautājums ir par to, vai tas pēc pārvietošanās atgriežas sākotnējā stāvoklī. Tas ir atkarīgs no kustības. Objektu līdzsvara veidi trešais.
Ja objekts, kas atrodas miera stāvoklī, piedzīvo traucējumus (uz objektu iedarbojas rezultējošs spēks vai rezultējošs spēka moments), tad objekts kustēsies. Pēc pārvietošanās būs trīs iespējas, proti: (1) objekts atgriežas sākotnējā pozīcijā, (2) objekts attālinās no sākotnējās pozīcijas, (3) objekts paliek jaunajā pozīcijā. Ja pēc pārvietošanās objekts atgriežas sākotnējā pozīcijā, tad objekts atrodas stabils līdzsvarsJa pēc pārvietošanas objekts pārvietojas tālāk no sākotnējās pozīcijas, tad objekts atrodas nestabils līdzsvarsNo otras puses, ja pēc objekta pārvietošanas tas paliek jaunajā pozīcijā, tad objekts atrodas neitrāls līdzsvars.
Stabils līdzsvars
Objektam, kas sākotnēji atrodas miera stāvoklī, ja tam tiek pielikts spēks vai griezes moments tā, ka rodas rezultējošais spēks vai rezultējošais spēka moments, kas objektu pārvieto, objekts kustēsies. Objekts atrodas stabilā līdzsvarā, ja pēc pārvietošanas tas atgriežas sākotnējā stāvoklī. Objekts atgriežas sākotnējā stāvoklī, jo pastāv rezultējošais spēks vai rezultējošais spēka moments.
1. piemērs :
Objekts ir piekārts pie atbalsta ar auklu. Sākumā objekts stāv nekustīgi. Pēc paspiešanas tas pārvietojas un pēc tam atgriežas sākotnējā pozīcijā. Objekta smaguma centrs atrodas objekta vidū, bet atbalsta punkts atrodas starp auklu un balstu.
Objekts atgriežas sākotnējā pozīcijā horizontālā virzienā iedarbojošā gravitācijas spēka (w) ietekmē.s). Virves spriegojums (T) un gravitācijas spēka komponente vertikālā virzienā (wy) viens otru atceļ, jo šiem diviem spēkiem ir vienāds lielums un pretēji virzieni.
2. piemērs :
Objekts atrodas ielejā. Sākotnēji objekts ir nekustīgs. Pēc pārvietošanas tas pārvietojas pa labi un pa kreisi un pēc tam atgriežas sākotnējā pozīcijā. Objekts atgriežas sākotnējā pozīcijā horizontālā virzienā (w) iedarbojošos gravitācijas spēka dēļ.x). Gravitācijas komponente vertikālā virzienā (wy) un normālais spēks (N) viens otru atceļ, jo šie divi spēki ir vienāda lieluma un pretēji virziena.
3. piemērs :
Sākotnēji objekts atrodas miera stāvoklī. Smaguma centrs atrodas objekta centrā, un atbalsta punkts atrodas objekta pamatnē, kas saskaras ar plakano virsmu. Pēc objekta pārvietošanas pa labi tas tiek pacelts pa labi. Ja smaguma centrs joprojām atrodas pa kreisi no atbalsta punkta, objekts joprojām var atgriezties sākotnējā stāvoklī gravitācijas radītā spēka momenta dēļ. Šajā gadījumā atbalsta punkts darbojas kā rotācijas ass.
Un otrādi, ja objekts tiek pārvietots pa kreisi, tas tiks pacelts pa kreisi. Ja pozīcija Smaguma centrs Ja objekts joprojām atrodas pa labi no pagrieziena punkta, tas joprojām var atgriezties sākotnējā pozīcijā. Tādos uzdevumos kā 3. piemērs objekts joprojām atrodas stabilā līdzsvarā, ja pēc pacelšanas pa labi objekta smaguma centrs nešķērso pagrieziena punktu. Ja pēc pacelšanas pa labi smaguma centrs šķērso pagrieziena punktu, objekts turpina kustēties prom no sākotnējās pozīcijas. Šādās uzdevumos objekts atrodas nestabilā līdzsvarā.
nestabils līdzsvars
Objekts atrodas nestabilā līdzsvara stāvoklī, ja sākotnēji miera stāvoklī esošais objekts pārvietojas uz to iedarbojošā rezultējošā spēka vai rezultējošā spēka momenta ietekmē. Pēc kustības objekts neatgriežas sākotnējā stāvoklī, bet gan attālinās no tā sākotnējā stāvokļa.
1. piemērs.
Sākotnēji objekts atrodas miera stāvoklī un pēc tam pārvietojas traucējumu dēļ (rezultējošs spēks vai rezultējošs griezes moments, kas iedarbojas uz objektu). Pēc pārvietošanās objekts turpina attālināties no savas sākotnējās pozīcijas. Objekts pārvietojas prom no savas sākotnējās pozīcijas, jo pēc pārvietošanās smaguma centrs atrodas pa labi no atbalsta punkta. Kad smaguma centrs atrodas pa labi no atbalsta punkta, rodas rezultējošs griezes moments, kas rotē objektu prom no tā sākotnējās pozīcijas.
2. piemērs.
Sākotnēji objekts atrodas miera stāvoklī uz virsotnes. Pēc pārvietošanas tas turpina attālināties no savas sākotnējās pozīcijas. Objekts tiek pārvietots prom no savas sākotnējās pozīcijas horizontālā virzienā (w) esošo gravitācijas komponentes dēļ.x).
Neitrāls līdzsvars
Objekts atrodas neitrālā līdzsvara stāvoklī, ja pēc pārvietošanas traucējumu ietekmē tas paliek savā jaunajā pozīcijā. Objekts neatgriežas sākotnējā pozīcijā, kā arī neatkāpjas no savas sākotnējās pozīcijas.
1. piemērs.
Bumba, kas sākotnēji stāv miera stāvoklī uz līdzenas virsmas, izkustas traucējumu dēļ. Pēc apstāšanās bumba paliek savā jaunajā pozīcijā. Tā ne atgriežas sākotnējā pozīcijā, ne arī attālinās tālāk no tās.
Secinājums
Balstoties uz iepriekš minēto skaidrojumu, var secināt šādus punktus.
PirmkārtJa objekta smaguma centrs atrodas zem atbalsta punkta, objekts vienmēr atradīsies stabilā līdzsvarā. Piemēram, objekts, kas karājas pie virves uz balsta.
OtrkārtJa objekta smaguma centrs atrodas virs atbalsta punkta, objekta līdzsvars ir relatīvs. Objekts var atrasties stabilā līdzsvarā vai nestabilā stāvoklī.
Trešais, objekta līdzsvars ir atkarīgs arī no objekta formas un izmēra. Platāki un zemāki objekti ir stabilāki nekā zemāki un zemāki objekti.
KeempatObjekta līdzsvars ir atkarīgs no smaguma centra attāluma no atbalsta punkta. Ja smaguma centrs atrodas tālu no atbalsta punkta, objekts parasti atrodas nestabilā līdzsvarā. Un otrādi, ja smaguma centrs atrodas tuvu atbalsta punktam, objekts parasti atrodas stabilā līdzsvarā.
