സന്തുലിതാവസ്ഥയുടെ തരങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള ലേഖനം ദൃഢമായ ശരീരം
നിത്യജീവിതത്തിൽ നാം കണ്ടെത്തുന്ന എല്ലാ വസ്തുക്കളും എപ്പോഴും നിശ്ചലമാകണമെന്നില്ല. ഒരുപക്ഷേ ആദ്യം വസ്തു നിശ്ചലമായിരിക്കാം, പക്ഷേ അത് ചലിച്ചാൽ (ഉദാഹരണത്തിന് കാറ്റിന്റെ സ്വാധീനത്തിൽ) വസ്തുക്കൾക്ക് ചലിക്കാൻ കഴിയും. പ്രശ്നം, ചലിച്ചതിനുശേഷം, വസ്തുക്കൾ അവയുടെ യഥാർത്ഥ സ്ഥാനത്തേക്ക് മടങ്ങുമോ ഇല്ലയോ എന്നതാണ്. ഇത് വസ്തുവിന്റെ സന്തുലിതാവസ്ഥയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ചലിച്ചതിനുശേഷം, മൂന്ന് സാധ്യതകൾ ഉണ്ടാകും, അതായത്:
(1) വസ്തു അതിന്റെ യഥാർത്ഥ സ്ഥാനത്തേക്ക് മടങ്ങുന്നു,
(2) വസ്തു അതിന്റെ യഥാർത്ഥ സ്ഥാനത്ത് നിന്ന് അകന്നുപോകുന്നു,
(3) വസ്തു അതിന്റെ പുതിയ സ്ഥാനത്ത് തുടരുന്നു.
വസ്തുവിനെ അതിന്റെ യഥാർത്ഥ സ്ഥാനത്തേക്ക് തിരികെ നീക്കിയതിനുശേഷം, വസ്തു ഒരു സ്ഥിരതയുള്ള സന്തുലിതാവസ്ഥയിലാണെങ്കിൽ. ചലിച്ചതിനുശേഷം, വസ്തു കൂടുതൽ നീങ്ങുകയാണെങ്കിൽ, വസ്തു അസ്ഥിരമായ സന്തുലിതാവസ്ഥയിലാണ്. നേരെമറിച്ച്, ചലിച്ചതിനുശേഷം, വസ്തു അതിന്റെ പുതിയ സ്ഥാനത്ത് തുടരുകയാണെങ്കിൽ, വസ്തു ഒരു നിഷ്പക്ഷ സന്തുലിതാവസ്ഥയിലാണ്.
1. സ്ഥിരമായ സന്തുലിതാവസ്ഥ
പ്രാരംഭത്തിൽ നിശ്ചലമായിരിക്കുന്ന ഒരു വസ്തുവിൽ ബലമോ ടോർക്കോ പ്രയോഗിച്ചിട്ടുണ്ടെങ്കിൽ (ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ഒരു ബലമോ ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ബല മുഹൂർത്തമോ ഉണ്ട്) ആ വസ്തു ചലിക്കും. ചലിച്ചതിനുശേഷം, വസ്തു അതിന്റെ യഥാർത്ഥ സ്ഥാനത്തേക്ക് മടങ്ങുകയാണെങ്കിൽ സന്തുലിതാവസ്ഥ സ്ഥിരമായിരിക്കും. വസ്തു ചലിച്ചതിനുശേഷം പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്ന ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ബലമോ ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ബല മുഹൂർത്തമോ കാരണം ചലിക്കുന്ന വസ്തുക്കൾ അവയുടെ യഥാർത്ഥ സ്ഥാനത്തേക്ക് മടങ്ങുന്നു.
ഉദാഹരണം 1. ഒരു വസ്തുവിനെ ഒരു ബഫറിൽ ഒരു കയറിൽ തൂക്കിയിരിക്കുന്നു. ആദ്യം, ആ വസ്തു വിശ്രമമാണ്. തള്ളിയ ശേഷം, വസ്തു നീങ്ങുകയും വസ്തു അതിന്റെ യഥാർത്ഥ സ്ഥാനത്തേക്ക് മടങ്ങുകയും ചെയ്യുന്നു. വസ്തുവിന്റെ ഭാരം വസ്തുവിന്റെ മധ്യത്തിലാണ്, അതേസമയം താങ്ങുബിന്ദു കയറിനും താങ്ങിനും ഇടയിലാണ്. തിരശ്ചീന ദിശയിലുള്ള (wx) ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ഗുരുത്വാകർഷണം കാരണം ചലിക്കുന്ന വസ്തുക്കൾ അവയുടെ യഥാർത്ഥ സ്ഥാനത്തേക്ക് മടങ്ങുന്നു. കയറിന്റെ പിരിമുറുക്കവും (T) ലംബ ദിശയിലുള്ള (wy) ഗുരുത്വാകർഷണ ഘടകവും പരസ്പരം ഇല്ലാതാക്കുന്നു, കാരണം ഈ രണ്ട് ബലങ്ങൾക്കും ഒരേ വലുപ്പമുണ്ടെങ്കിലും വിപരീത ദിശയിലാണ്.
ഉദാഹരണം 2. താഴ്വരയിലെ വസ്തു. തുടക്കത്തിൽ, വസ്തു വിശ്രമിക്കുന്നു. നീക്കിയ ശേഷം, വസ്തു വലത്തോട്ടും ഇടത്തോട്ടും നീങ്ങുന്നു, തുടർന്ന് അതിന്റെ യഥാർത്ഥ സ്ഥാനത്തേക്ക് മടങ്ങുന്നു. തിരശ്ചീന ദിശയിലുള്ള (wx) ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ഗുരുത്വാകർഷണം കാരണം പന്ത് അതിന്റെ യഥാർത്ഥ സ്ഥാനത്തേക്ക് മടങ്ങാൻ നീങ്ങുന്നു. ലംബ ദിശയിലുള്ള (wy) ഗുരുത്വാകർഷണ ഘടകവും സാധാരണ ബലവും (N) പരസ്പരം ഇല്ലാതാക്കുന്നു, കാരണം രണ്ട് ബലങ്ങൾക്കും ഒരേ കാന്തിമാനമാണുള്ളത്, പക്ഷേ ദിശ വിപരീതമാണ്.
ഉദാഹരണം 3. തുടക്കത്തിൽ, വസ്തുവിന്റെ വിശ്രമം. ഗുരുത്വാകർഷണ കേന്ദ്രം വസ്തുവിന്റെ കേന്ദ്രമാണ്, താങ്ങുബിന്ദു പരന്ന തലവുമായി സമ്പർക്കത്തിലുള്ള വസ്തുവിന്റെ അടിഭാഗത്താണ്. വലതുവശത്തേക്ക് നീങ്ങിയതിനുശേഷവും, വസ്തു വലതുവശത്തേക്ക് ഉയരുന്നു. ഗുരുത്വാകർഷണ കേന്ദ്രത്തിന്റെ സ്ഥാനം ഇപ്പോഴും ഫുൾക്രമിന്റെ ഇടതുവശത്താണെങ്കിൽ, വസ്തുവിന് ഇപ്പോഴും അതിന്റെ യഥാർത്ഥ സ്ഥാനത്തേക്ക് മടങ്ങാൻ കഴിയും. ഗുരുത്വാകർഷണത്താൽ സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്ന ബലത്തിന്റെ ഫലമായി വസ്തുവിന് അതിന്റെ യഥാർത്ഥ സ്ഥാനത്തേക്ക് തിരികെ നീങ്ങാൻ കഴിയും. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, പിന്തുണാ ബിന്ദു ഭ്രമണ അച്ചുതണ്ടായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു. നേരെമറിച്ച്, വസ്തു ഇടതുവശത്തേക്ക് നീക്കുകയാണെങ്കിൽ, വസ്തു ഇടതുവശത്തേക്ക് ഉയർത്തി. ഗുരുത്വാകർഷണ കേന്ദ്രത്തിന്റെ സ്ഥാനം ഇപ്പോഴും പിന്തുണാ ബിന്ദുവിന്റെ വലതുവശത്താണെങ്കിൽ, വസ്തുവിന് ഇപ്പോഴും അതിന്റെ യഥാർത്ഥ സ്ഥാനത്തേക്ക് മടങ്ങാൻ കഴിയും.
ഉദാഹരണം 3 പോലുള്ള സന്ദർഭങ്ങളിൽ, വസ്തുക്കൾ ഉയർത്തിയതിനുശേഷം, അവയുടെ ഗുരുത്വാകർഷണ കേന്ദ്രം താങ്ങുബിന്ദുവിലൂടെ കടന്നുപോകുന്നില്ലെങ്കിൽ അവ ഇപ്പോഴും സ്ഥിരമായ സന്തുലിതാവസ്ഥയിലാണ്. വലതുവശത്തേക്ക് ഉയർത്തിയതിനുശേഷം, ഗുരുത്വാകർഷണ കേന്ദ്രം താങ്ങുബിന്ദുവിനപ്പുറം പോയാൽ, വസ്തു അതിന്റെ യഥാർത്ഥ സ്ഥാനത്ത് നിന്ന് അകന്നുപോകുന്നു. അസ്ഥിരമായ സന്തുലിതാവസ്ഥയുടെ ഒരു ഉദാഹരണമാണിത്.
2. അസ്ഥിരമായ സന്തുലിതാവസ്ഥ
വസ്തുവിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ബലം മൂലമോ അല്ലെങ്കിൽ ബലപ്രയോഗത്തിന്റെ ഫലമായി ഉണ്ടാകുന്ന ബലപ്രയോഗം മൂലമോ വസ്തു പ്രാരംഭത്തിൽ ചലനരഹിതമാണെങ്കിൽ സന്തുലിതാവസ്ഥ അസ്ഥിരമാണ്. ചലിച്ചതിനുശേഷം, വസ്തു അതിന്റെ യഥാർത്ഥ സ്ഥാനത്തേക്ക് മടങ്ങുന്നില്ല, മറിച്ച് അതിന്റെ യഥാർത്ഥ സ്ഥാനത്ത് നിന്ന് അകന്നുപോകുന്നു.
ഉദാഹരണം 1. ഇടപെടൽ മൂലം തുടക്കത്തിൽ ചലനരഹിതമായ ഒരു വസ്തു. ചലിച്ചതിനുശേഷം, വസ്തു അതിന്റെ സ്ഥാനത്ത് നിന്ന് അകന്നുപോകുന്നത് തുടരുന്നു. ചലിച്ചതിനുശേഷം, ഗുരുത്വാകർഷണ കേന്ദ്രത്തിന്റെ സ്ഥാനം പിന്തുണാ ബിന്ദുവിന്റെ വലതുവശത്തായതിനാൽ വസ്തു അതിന്റെ യഥാർത്ഥ സ്ഥാനത്ത് നിന്ന് അകന്നുപോകുന്നു. ഗുരുത്വാകർഷണ കേന്ദ്രം പിന്തുണാ ബിന്ദുവിന്റെ വലതുവശത്തായിരിക്കുമ്പോൾ, ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ബലപ്രയോഗം ഉണ്ടാകുന്നു, അത് വസ്തുവിനെ അതിന്റെ യഥാർത്ഥ സ്ഥാനത്ത് നിന്ന് അകറ്റുന്നു.
ഉദാഹരണം 2. വസ്തു ആദ്യം കൊടുമുടിക്ക് മുകളിലാണ്.
നീക്കിയതിനു ശേഷവും, വസ്തു അകന്നുപോകുന്നു.
തിരശ്ചീന ദിശയിൽ (w x ) ഗുരുത്വാകർഷണ ഘടകങ്ങളുടെ സാന്നിധ്യം കാരണം വസ്തു അതിന്റെ യഥാർത്ഥ സ്ഥാനത്ത് നിന്ന് അകന്നുപോകുന്നു.
3. നിഷ്പക്ഷ സന്തുലിതാവസ്ഥ
ഇടപെടൽ മൂലം ചലിച്ചതിനുശേഷം, വസ്തു അതിന്റെ പുതിയ സ്ഥാനത്ത് തന്നെ തുടരുകയാണെങ്കിൽ ന്യൂട്രൽ സന്തുലിതാവസ്ഥ. വസ്തുക്കൾ അവയുടെ യഥാർത്ഥ സ്ഥാനത്തേക്ക് തിരികെ നീങ്ങുന്നില്ല, വസ്തുക്കൾ യഥാർത്ഥ സ്ഥാനത്ത് നിന്ന് അകന്നുപോകുന്നില്ല.
ഉദാഹരണം 1: ഒരു പന്ത് തുടക്കത്തിൽ ഒരു പരന്ന തലത്തിൽ നിൽക്കുകയും ചലിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ചലനം നിർത്തിയതിനുശേഷം, പന്ത് അതിന്റെ പുതിയ സ്ഥാനത്ത് തന്നെ തുടരും. പന്ത് അതിന്റെ യഥാർത്ഥ സ്ഥാനത്തേക്ക് തിരികെ നീങ്ങുകയോ അതിന്റെ യഥാർത്ഥ സ്ഥാനത്ത് നിന്ന് മാറുകയോ ചെയ്യുന്നില്ല.
മുകളിലുള്ള വിശദീകരണത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, ഇത് നിഗമനം ചെയ്യാം:
ഒന്നാമതായി, വസ്തുവിന്റെ ഗുരുത്വാകർഷണ കേന്ദ്രം താങ്ങുബിന്ദുവിന് താഴെയാണെങ്കിൽ, ആ വസ്തു സ്ഥിരതയുള്ള സന്തുലിതാവസ്ഥയിലാണ്. ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു വസ്തു ഒരു ബഫറിൽ ഒരു കയറിൽ തൂക്കിയിരിക്കുന്നു.
രണ്ടാമതായി, ഒരു വസ്തുവിന്റെ ഗുരുത്വാകർഷണ കേന്ദ്രം താങ്ങുബിന്ദുവിന് മുകളിലാണെങ്കിൽ, ആ വസ്തുവിന്റെ സന്തുലിതാവസ്ഥ ആപേക്ഷികമാണ്. വസ്തുക്കൾക്ക് സ്ഥിരതയുണ്ടാകാം, വസ്തുക്കൾക്ക് അസ്ഥിരവുമാകാം.
മൂന്നാമതായി, വസ്തുക്കളുടെ സന്തുലിതാവസ്ഥ വസ്തുക്കളുടെ ആകൃതിയെയും വലിപ്പത്തെയും ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. വീതിയുള്ള വസ്തുക്കൾ വീതിയില്ലാത്ത വസ്തുക്കളേക്കാൾ സ്ഥിരതയുള്ളവയാണ്.
നാലാമതായി, വസ്തുക്കളുടെ സന്തുലിതാവസ്ഥ ഗുരുത്വാകർഷണ കേന്ദ്രവും അതിന്റെ പിന്തുണാ പോയിന്റും തമ്മിലുള്ള ദൂരത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.
ഗുരുത്വാകർഷണ കേന്ദ്രം താങ്ങുബിന്ദുവിൽ നിന്ന് വളരെ അകലെയാണെങ്കിൽ, വസ്തു അസ്ഥിരമായ ഒരു സന്തുലിതാവസ്ഥയിലാണ്. നേരെമറിച്ച്, ഗുരുത്വാകർഷണ കേന്ദ്രം താങ്ങുബിന്ദുവിനടുത്താണെങ്കിൽ, സന്തുലിതാവസ്ഥ അസ്ഥിരമാണ്.