ബാലൻസ് തരങ്ങൾ

നിത്യജീവിതത്തിൽ നാം നേരിടുന്ന എല്ലാ വസ്തുക്കളും എപ്പോഴും നിശ്ചലാവസ്ഥയിലായിരിക്കണമെന്നില്ല. ഒരു വസ്തു തുടക്കത്തിൽ നിശ്ചലാവസ്ഥയിലായിരിക്കാം, പക്ഷേ അത് ചലിച്ചാൽ അതിന് ചലിക്കാൻ കഴിയും. ചലിച്ചതിനുശേഷം അത് അതിന്റെ യഥാർത്ഥ സ്ഥാനത്തേക്ക് മടങ്ങുമോ ഇല്ലയോ എന്നതാണ് ചോദ്യം. ഇത് ചലനത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ഒബ്ജക്റ്റ് ബാലൻസ് തരങ്ങൾ ദി.
നിശ്ചലാവസ്ഥയിലുള്ള ഒരു വസ്തുവിന് ഒരു അസ്വസ്ഥത അനുഭവപ്പെടുകയാണെങ്കിൽ (ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ഒരു ബലമോ ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ബലപ്രയോഗമോ വസ്തുവിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു) അപ്പോൾ വസ്തു ചലിക്കും. നീങ്ങിയ ശേഷം, മൂന്ന് സാധ്യതകൾ ഉണ്ടാകും, അതായത്: (1) വസ്തു അതിന്റെ യഥാർത്ഥ സ്ഥാനത്തേക്ക് മടങ്ങുന്നു, (2) വസ്തു അതിന്റെ യഥാർത്ഥ സ്ഥാനത്ത് നിന്ന് അകന്നുപോകുന്നു, (3) വസ്തു അതിന്റെ പുതിയ സ്ഥാനത്ത് തുടരുന്നു. നീങ്ങിയ ശേഷം, വസ്തു അതിന്റെ യഥാർത്ഥ സ്ഥാനത്തേക്ക് മടങ്ങുകയാണെങ്കിൽ, വസ്തു സ്ഥിര സന്തുലിതാവസ്ഥ. ചലിച്ചതിനുശേഷം, വസ്തു അതിന്റെ യഥാർത്ഥ സ്ഥാനത്ത് നിന്ന് കൂടുതൽ നീങ്ങുകയാണെങ്കിൽ, വസ്തു അസ്ഥിരമായ സന്തുലനം. മറുവശത്ത്, വസ്തു നീക്കിയതിനു ശേഷവും അതിന്റെ പുതിയ സ്ഥാനത്ത് തുടരുകയാണെങ്കിൽ, വസ്തു നിഷ്പക്ഷ ബാലൻസ്.

സ്ഥിരമായ സന്തുലിതാവസ്ഥ
പ്രാരംഭത്തിൽ നിശ്ചലാവസ്ഥയിലായ ഒരു വസ്തുവിൽ ഒരു ബലമോ ടോർക്കോ പ്രയോഗിച്ചാൽ, ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ഒരു ബലമോ വസ്തുവിനെ ചലിപ്പിക്കുന്ന ബലപ്രയോഗമോ ഉണ്ടാകുമെങ്കിൽ, ആ വസ്തു ചലിക്കും. ചലിപ്പിച്ച ശേഷം വസ്തു അതിന്റെ യഥാർത്ഥ സ്ഥാനത്തേക്ക് മടങ്ങുകയാണെങ്കിൽ ഒരു വസ്തു സ്ഥിരമായ സന്തുലിതാവസ്ഥയിലായിരിക്കും. ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ഒരു ബലപ്രയോഗമോ ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ബലപ്രയോഗമോ ഉള്ളതിനാൽ വസ്തു അതിന്റെ യഥാർത്ഥ സ്ഥാനത്തേക്ക് തിരികെ നീങ്ങുന്നു.
ഉദാഹരണം 1 :

ഒരു വസ്തുവിനെ ഒരു താങ്ങിൽ നിന്നുള്ള ഒരു ചരട് ഉപയോഗിച്ച് തൂക്കിയിരിക്കുന്നു. തുടക്കത്തിൽ, വസ്തു നിശ്ചലമായിരിക്കും. തള്ളിയ ശേഷം, വസ്തു നീങ്ങുകയും പിന്നീട് അതിന്റെ യഥാർത്ഥ സ്ഥാനത്തേക്ക് മടങ്ങുകയും ചെയ്യുന്നു. വസ്തുവിന്റെ ഗുരുത്വാകർഷണ കേന്ദ്രം വസ്തുവിന്റെ മധ്യത്തിലാണ്, അതേസമയം ഫുൾക്രം ചരടിനും താങ്ങിനും ഇടയിലാണ്.
തിരശ്ചീന ദിശയിലുള്ള (w) ഗുരുത്വാകർഷണബലം കാരണം വസ്തു അതിന്റെ യഥാർത്ഥ സ്ഥാനത്തേക്ക് തിരികെ നീങ്ങുന്നു._s). ലംബ ദിശയിലുള്ള ഗുരുത്വാകർഷണബലത്തിന്റെ ഘടകവും (w) കയറിന്റെ പിരിമുറുക്കവും (T)_y) പരസ്പരം റദ്ദാക്കുക, കാരണം ഈ രണ്ട് ബലങ്ങൾക്കും ഒരേ കാന്തിമാനവും വിപരീത ദിശയും ഉണ്ട്.
ഉദാഹരണം 2 :

വസ്തു ഒരു താഴ്‌വരയിലാണ്. തുടക്കത്തിൽ, വസ്തു നിശ്ചലമായിരിക്കും. നീക്കിയ ശേഷം, വസ്തു വലത്തോട്ടും ഇടത്തോട്ടും നീങ്ങുകയും പിന്നീട് അതിന്റെ യഥാർത്ഥ സ്ഥാനത്തേക്ക് മടങ്ങുകയും ചെയ്യുന്നു. തിരശ്ചീന ദിശയിൽ (w) ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ഗുരുത്വാകർഷണബലം ഉള്ളതിനാൽ വസ്തു അതിന്റെ യഥാർത്ഥ സ്ഥാനത്തേക്ക് തിരികെ നീങ്ങുന്നു._x). ലംബ ദിശയിലുള്ള ഗുരുത്വാകർഷണ ഘടകം (w_y) ഉം സാധാരണ ബലവും (N) പരസ്പരം റദ്ദാക്കുന്നു, കാരണം ഈ രണ്ട് ബലങ്ങളും കാന്തിമാനത്തിൽ തുല്യവും ദിശയിൽ വിപരീതവുമാണ്.
ഉദാഹരണം 3 :
തുടക്കത്തിൽ, വസ്തു നിശ്ചലാവസ്ഥയിലാണ്. ഗുരുത്വാകർഷണ കേന്ദ്രം വസ്തുവിന്റെ മധ്യത്തിലാണ്, ഫുൾക്രം വസ്തുവിന്റെ അടിഭാഗത്താണ്, അത് പരന്ന പ്രതലവുമായി സമ്പർക്കത്തിലാണ്. വലതുവശത്തേക്ക് നീക്കിയതിനുശേഷം, വസ്തു വലതുവശത്തേക്ക് ഉയർത്തുന്നു. ഗുരുത്വാകർഷണ കേന്ദ്രം ഫുൾക്രത്തിന്റെ ഇടതുവശത്താണെങ്കിൽ, ഗുരുത്വാകർഷണം ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന ബലത്തിന്റെ ഫലമായി വസ്തുവിന് അതിന്റെ യഥാർത്ഥ സ്ഥാനത്തേക്ക് മടങ്ങാൻ കഴിയും. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ഫുൾക്രം ഭ്രമണ അച്ചുതണ്ടായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു.
നേരെമറിച്ച്, വസ്തു ഇടതുവശത്തേക്ക് നീക്കിയാൽ, വസ്തു ഇടതുവശത്തേക്ക് ഉയർത്തപ്പെടും. സ്ഥാനം ഗുരുത്വാകർഷണ കേന്ദ്രം വസ്തു പിവറ്റ് പോയിന്റിന്റെ വലതുവശത്താണെങ്കിൽ പോലും, അതിന് അതിന്റെ യഥാർത്ഥ സ്ഥാനത്തേക്ക് മടങ്ങാൻ കഴിയും. ഉദാഹരണം 3 പോലുള്ള പ്രശ്നങ്ങൾക്ക്, വലതുവശത്തേക്ക് ഉയർത്തിയതിനുശേഷം, വസ്തുവിന്റെ ഗുരുത്വാകർഷണ കേന്ദ്രം പിവറ്റ് പോയിന്റ് കടന്നുപോകുന്നില്ലെങ്കിൽ, വസ്തു ഇപ്പോഴും സ്ഥിരമായ സന്തുലിതാവസ്ഥയിലാണ്. വലതുവശത്തേക്ക് ഉയർത്തിയതിനുശേഷം, ഗുരുത്വാകർഷണ കേന്ദ്രം പിവറ്റ് പോയിന്റ് കടന്നുപോകുകയാണെങ്കിൽ, വസ്തു അതിന്റെ യഥാർത്ഥ സ്ഥാനത്ത് നിന്ന് അകന്നുപോകുന്നത് തുടരും. ഇതുപോലുള്ള പ്രശ്നങ്ങളിൽ, വസ്തു അസ്ഥിരമായ സന്തുലിതാവസ്ഥയിലാണ്.

അസ്ഥിരമായ സന്തുലനം
ഒരു വസ്തു ആദ്യം നിശ്ചലാവസ്ഥയിലായിരിക്കുമ്പോൾ, ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ബലമോ ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ബലപ്രയോഗമോ മൂലം ചലിക്കുകയാണെങ്കിൽ, ആ വസ്തു അസ്ഥിരമായ സന്തുലിതാവസ്ഥയിലാണെന്ന് പറയുന്നു. ചലിച്ചതിനുശേഷം, വസ്തു അതിന്റെ യഥാർത്ഥ സ്ഥാനത്തേക്ക് മടങ്ങുന്നില്ല, മറിച്ച് അതിന്റെ യഥാർത്ഥ സ്ഥാനത്ത് നിന്ന് അകന്നുപോകുന്നു.
ഉദാഹരണം 1.
ഒരു വസ്തു ആദ്യം നിശ്ചലാവസ്ഥയിലായിരിക്കുകയും പിന്നീട് ഒരു അസ്വസ്ഥത (ഉൽപ്പന്നത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഒരു ബലം അല്ലെങ്കിൽ ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ടോർക്ക്) മൂലം ചലിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ചലിച്ചതിനുശേഷം, വസ്തു അതിന്റെ യഥാർത്ഥ സ്ഥാനത്ത് നിന്ന് അകന്നുപോകുന്നത് തുടരുന്നു. ചലിച്ചതിനുശേഷം, ഗുരുത്വാകർഷണ കേന്ദ്രം ഫുൾക്രമിന്റെ വലതുവശത്തായതിനാൽ വസ്തു അതിന്റെ യഥാർത്ഥ സ്ഥാനത്ത് നിന്ന് അകന്നുപോകുന്നു. ഗുരുത്വാകർഷണ കേന്ദ്രം ഫുൾക്രമിന്റെ വലതുവശത്തായിരിക്കുമ്പോൾ, വസ്തുവിനെ അതിന്റെ യഥാർത്ഥ സ്ഥാനത്ത് നിന്ന് അകറ്റുന്ന ഒരു ടോർക്ക് അല്ലെങ്കിൽ ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ടോർക്ക് ഉണ്ട്.
ഉദാഹരണം 2.
വസ്തു ആദ്യം കൊടുമുടിയിൽ നിശ്ചലാവസ്ഥയിലാണ്. നീക്കിയതിനുശേഷവും, വസ്തു അതിന്റെ യഥാർത്ഥ സ്ഥാനത്ത് നിന്ന് അകന്നുപോകുന്നു. തിരശ്ചീന ദിശയിൽ (w) ഗുരുത്വാകർഷണ ഘടകം ഉള്ളതിനാൽ വസ്തു അതിന്റെ യഥാർത്ഥ സ്ഥാനത്ത് നിന്ന് അകന്നുപോകുന്നു._x).

ന്യൂട്രൽ ബാലൻസ്
ഒരു വസ്തു, ഒരു അസ്വസ്ഥതയാൽ ചലിക്കപ്പെട്ടതിനുശേഷം, അതിന്റെ പുതിയ സ്ഥാനത്ത് തുടരുകയാണെങ്കിൽ, അത് നിഷ്പക്ഷ സന്തുലിതാവസ്ഥയിലാണ്. ആ വസ്തു അതിന്റെ യഥാർത്ഥ സ്ഥാനത്തേക്ക് മടങ്ങുകയോ, അതിന്റെ യഥാർത്ഥ സ്ഥാനത്ത് നിന്ന് അകന്നുപോകുകയോ ചെയ്യുന്നില്ല.
ഉദാഹരണം 1.
ഒരു പരന്ന പ്രതലത്തിൽ പ്രാരംഭത്തിൽ നിശ്ചലമായ ഒരു പന്ത് ഒരു അസ്വസ്ഥത കാരണം നീങ്ങുന്നു. നിർത്തിയതിനുശേഷം, പന്ത് അതിന്റെ പുതിയ സ്ഥാനത്ത് തന്നെ തുടരുന്നു. അത് അതിന്റെ യഥാർത്ഥ സ്ഥാനത്തേക്ക് മടങ്ങുകയോ അതിന്റെ യഥാർത്ഥ സ്ഥാനത്ത് നിന്ന് കൂടുതൽ അകന്നുപോകുകയോ ചെയ്യുന്നില്ല.
ഉപസംഹാരം
മുകളിലുള്ള വിശദീകരണത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, ഇനിപ്പറയുന്ന കാര്യങ്ങൾ നിഗമനം ചെയ്യാം.
ആദ്യംഒരു വസ്തുവിന്റെ ഗുരുത്വാകർഷണ കേന്ദ്രം ഫുൾക്രമിന് താഴെയാണെങ്കിൽ, ആ വസ്തു എപ്പോഴും സ്ഥിരതയുള്ള സന്തുലിതാവസ്ഥയിലായിരിക്കും. ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു താങ്ങിൽ കയറിൽ തൂങ്ങിക്കിടക്കുന്ന ഒരു വസ്തു.
രണ്ടാമത്തേത്ഒരു വസ്തുവിന്റെ ഗുരുത്വാകർഷണ കേന്ദ്രം ഫുൾക്രമിന് മുകളിലാണെങ്കിൽ, ആ വസ്തുവിന്റെ സന്തുലിതാവസ്ഥ ആപേക്ഷികമാണ്. ഒരു വസ്തു സ്ഥിരതയുള്ള സന്തുലിതാവസ്ഥയിലാകാം, അല്ലെങ്കിൽ അത് അസ്ഥിരമാകാം.
മൂന്നാമത്, ഒരു വസ്തുവിന്റെ സന്തുലിതാവസ്ഥയും വസ്തുവിന്റെ ആകൃതിയെയും വലിപ്പത്തെയും ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. വീതിയും ഉയരവും കുറഞ്ഞ വസ്തുക്കൾ വീതിയും ഉയരവും കുറഞ്ഞ വസ്തുക്കളേക്കാൾ കൂടുതൽ സ്ഥിരതയുള്ളവയാണ്.
നാലാമത്തെഒരു വസ്തുവിന്റെ സന്തുലിതാവസ്ഥ ഗുരുത്വാകർഷണ കേന്ദ്രവും ഫുൾക്രമും തമ്മിലുള്ള ദൂരത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ഗുരുത്വാകർഷണ കേന്ദ്രം ഫുൾക്രമിൽ നിന്ന് വളരെ അകലെയാണെങ്കിൽ, വസ്തു അസ്ഥിരമായ സന്തുലിതാവസ്ഥയിലായിരിക്കും. നേരെമറിച്ച്, ഗുരുത്വാകർഷണ കേന്ദ്രം ഫുൾക്രമിന് അടുത്താണെങ്കിൽ, വസ്തു സ്ഥിരതയുള്ള സന്തുലിതാവസ്ഥയിലായിരിക്കും.

റഫറൻസ്