आपल्या दैनंदिन जीवनात आढळणाऱ्या सर्वच वस्तू नेहमी स्थिर नसतात. एखादी वस्तू सुरुवातीला स्थिर असली तरी, तिला हलवल्यास ती हलू शकते. प्रश्न हा आहे की, हलल्यानंतर ती आपल्या मूळ जागी परत येते की नाही. हे गतीवर अवलंबून असते. वस्तू संतुलनाचे प्रकार तिसऱ्या.
जर स्थिर असलेल्या वस्तूला काही अडथळा आला (म्हणजे वस्तूवर परिणामी बल किंवा परिणामी बल-घूर्ण कार्य करू लागले) तर ती वस्तू हलते. हलल्यानंतर, तीन शक्यता असतात, त्या म्हणजे: (१) वस्तू तिच्या मूळ स्थितीवर परत येते, (२) वस्तू तिच्या मूळ स्थितीपासून दूर जाते, (३) वस्तू तिच्या नवीन स्थितीतच राहते. जर हलल्यानंतर वस्तू तिच्या मूळ स्थितीवर परत आली, तर ती वस्तू स्थिर अवस्थेत असते. स्थिर समतोलजर हलवल्यानंतर वस्तू तिच्या मूळ स्थानापासून अधिक दूर गेली, तर ती वस्तू स्थित्यंतरात आहे अस्थिर संतुलनदुसरीकडे, जर वस्तू हलवल्यानंतर तिच्या नवीन जागीच राहिली, तर ती वस्तू [स्थितीत] असते. तटस्थ संतुलन.
स्थिर समतोल
सुरुवातीला स्थिर असलेल्या वस्तूवर जर एखादे बल किंवा टॉर्क लावले, ज्यामुळे एक परिणामी बल किंवा बलाची परिणामी क्षण निर्माण होऊन ती वस्तू गतिमान होते, तर ती वस्तू गतिमान होईल. एखादी वस्तू स्थिर समतोलावस्थेत असते, जर ती गतिमान झाल्यानंतर आपल्या मूळ स्थितीमध्ये परत येत असेल. वस्तू आपल्या मूळ स्थितीमध्ये परत जाते कारण तिथे एक परिणामी बल किंवा बलाची परिणामी क्षण कार्यरत असतो.
उदाहरण १ :
एक वस्तू एका आधाराला दोरीने टांगलेली आहे. सुरुवातीला, ती वस्तू स्थिर असते. धक्का दिल्यानंतर, ती वस्तू हलते आणि नंतर आपल्या मूळ जागी परत येते. वस्तूचे गुरुत्वमध्य वस्तूच्या मध्यभागी असतो, तर टेकू दोरी आणि आधार यांच्यामध्ये असतो.
क्षैतिज दिशेतील (w) गुरुत्वाकर्षणाच्या परिणामी बलामुळे वस्तू तिच्या मूळ स्थितीकडे परत जाते.sदोरीतील ताण (T) आणि उभ्या दिशेतील गुरुत्वाकर्षण बलाचा घटक (w)y) एकमेकांना रद्द करतात कारण या दोन बलांचे परिमाण समान आणि दिशा विरुद्ध असते.
उदाहरण १ :
वस्तू एका दरीत आहे. सुरुवातीला, वस्तू स्थिर आहे. हलवल्यानंतर, वस्तू उजवीकडे आणि डावीकडे सरकते आणि नंतर तिच्या मूळ जागी परत येते. वस्तू तिच्या मूळ जागी परत जाते कारण क्षैतिज दिशेत (w) एक परिणामी गुरुत्वाकर्षण बल कार्यरत असते.xउभ्या दिशेतील गुरुत्वाकर्षणाचा घटक (wy) आणि अभिलंब बल (N) एकमेकांना रद्द करतात कारण ही दोन बले परिमाणात समान आणि दिशेने विरुद्ध असतात.
उदाहरण १ :
सुरुवातीला, वस्तू स्थिर असते. गुरुत्वमध्य वस्तूच्या मध्यभागी असतो आणि टेकू वस्तूच्या तळाशी असतो, जो सपाट पृष्ठभागाच्या संपर्कात असतो. उजवीकडे हलवल्यानंतर, वस्तू उजवीकडे उचलली जाते. जर गुरुत्वमध्य अजूनही टेकूच्या डावीकडे असेल, तर गुरुत्वाकर्षणामुळे निर्माण झालेल्या परिणामी बलाच्या क्षणामुळे वस्तू तिच्या मूळ स्थितीत परत येऊ शकते. या प्रकरणात, टेकू परिभ्रमणाचा अक्ष म्हणून कार्य करतो.
याउलट, जर वस्तू डावीकडे हलवली, तर ती डावीकडे उचलली जाईल. जर स्थिती गुरुत्वमध्य जर वस्तू आधारबिंदूच्या उजवीकडे असेल, तर ती तिच्या मूळ स्थितीकडे परत येऊ शकते. उदाहरण ३ सारख्या समस्यांमध्ये, जर उजवीकडे उचलल्यानंतर वस्तूचे गुरुत्वमध्य आधारबिंदू ओलांडत नसेल, तर वस्तू स्थिर समतोलावस्थेत असते. जर उजवीकडे उचलल्यानंतर गुरुत्वमध्य आधारबिंदू ओलांडत असेल, तर वस्तू तिच्या मूळ स्थितीपासून दूर जात राहते. अशा समस्यांमध्ये, वस्तू अस्थिर समतोलावस्थेत असते.
अस्थिर संतुलन
एखादी वस्तू अस्थिर समतोलावस्थेत असते, जर ती वस्तू सुरुवातीला स्थिर असताना, तिच्यावर कार्य करणाऱ्या परिणामी बलामुळे किंवा परिणामी बलघूर्णामुळे गतिमान होत असेल. गतिमान झाल्यानंतर, ती वस्तू तिच्या मूळ स्थितीवर परत न येता, तिच्या मूळ स्थितीपासून दूर जाते.
उदाहरण १.
एखादी वस्तू सुरुवातीला स्थिर असते आणि नंतर एका अडथळ्यामुळे (वस्तूवर कार्य करणारे परिणामी बल किंवा परिणामी टॉर्क) गतिमान होते. गतिमान झाल्यानंतर, वस्तू तिच्या मूळ स्थानापासून दूर जात राहते. वस्तू तिच्या मूळ स्थानापासून दूर जाते कारण गतिमान झाल्यानंतर, गुरुत्वमध्य टेकूच्या उजवीकडे असतो. जेव्हा गुरुत्वमध्य टेकूच्या उजवीकडे असतो, तेव्हा एक परिणामी टॉर्क निर्माण होतो जो वस्तूला तिच्या मूळ स्थानापासून दूर फिरवतो.
उदाहरण १.
वस्तू सुरुवातीला शिखरावर स्थिर आहे. हलवल्यानंतर, वस्तू तिच्या मूळ स्थानापासून दूर जात राहते. वस्तू तिच्या मूळ स्थानापासून दूर जाते कारण क्षैतिज दिशेत (w) गुरुत्वाकर्षणाचा एक घटक असतो.x).
तटस्थ संतुलन
एखादी वस्तू तटस्थ समतोलावस्थेत असते, जर तिला एखाद्या अडथळ्यामुळे हलवल्यानंतर ती तिच्या नवीन जागीच राहिली. ती वस्तू तिच्या मूळ जागी परत जात नाही, किंवा तिच्या मूळ जागेपासून दूरही जात नाही.
उदाहरण १.
सपाट पृष्ठभागावर सुरुवातीला स्थिर असलेला चेंडू एखाद्या अडथळ्यामुळे हलतो. थांबल्यानंतर, चेंडू आपल्या नवीन जागीच राहतो. तो आपल्या मूळ जागी परतही जात नाही किंवा त्या जागेपासून आणखी दूरही जात नाही.
निष्कर्ष
वरील स्पष्टीकरणाच्या आधारे, खालील मुद्दे काढता येतात.
परतामाजर एखाद्या वस्तूचे गुरुत्वमध्य टेकूच्या खाली असेल, तर ती वस्तू नेहमी स्थिर संतुलनात राहील. उदाहरणार्थ, आधारावर दोरीने टांगलेली एखादी वस्तू.
केडुआजर एखाद्या वस्तूचे गुरुत्वमध्य टेकूच्या वर असेल, तर त्या वस्तूचा तोल सापेक्ष असतो. एखादी वस्तू स्थिर तोलात असू शकते किंवा ती अस्थिर असू शकते.
केटीगावस्तूचा तोल हा त्या वस्तूच्या आकारावर आणि मापावरही अवलंबून असतो. कमी रुंद आणि कमी उंच वस्तूंपेक्षा, जास्त रुंद आणि कमी उंच वस्तू अधिक स्थिर असतात.
चौथेवस्तूचा तोल हा गुरुत्वमध्याचे टेकूपासूनच्या अंतरावर अवलंबून असतो. जर गुरुत्वमध्य टेकूपासून दूर असेल, तर वस्तू अस्थिर समतोलात राहण्याची शक्यता असते. याउलट, जर गुरुत्वमध्य टेकूच्या जवळ असेल, तर वस्तू स्थिर समतोलात राहण्याची शक्यता असते.
