Tidak semua objek yang kita temui dalam kehidupan seharian sentiasa diam. Sesuatu objek mungkin diam pada mulanya, tetapi jika ia digerakkan, ia boleh bergerak. Persoalannya ialah sama ada ia kembali ke kedudukan asalnya selepas bergerak atau tidak. Ini bergantung kepada gerakan tersebut. jenis-jenis imbangan objek demikian.
Jika objek yang berada dalam keadaan rehat mengalami gangguan (terdapat daya paduan atau momen daya paduan yang bertindak ke atas objek tersebut) maka objek tersebut akan bergerak. Selepas bergerak, terdapat tiga kemungkinan, iaitu: (1) objek kembali ke kedudukan asalnya, (2) objek bergerak menjauhi kedudukan asalnya, (3) objek kekal pada kedudukan baharunya. Jika selepas bergerak, objek kembali ke kedudukan asalnya maka objek tersebut berada dalam keadaan keseimbangan yang stabilJika selepas bergerak, objek bergerak lebih jauh dari kedudukan asalnya, maka objek itu berada dalam keseimbangan yang tidak stabilSebaliknya, jika selepas menggerakkan objek itu kekal dalam kedudukan baharunya, maka objek itu berada dalam keseimbangan neutral.
Keseimbangan yang stabil
Suatu objek yang pada mulanya dalam keadaan pegun, jika daya atau tork dikenakan padanya sehingga terdapat daya paduan atau momen daya paduan yang menggerakkan objek tersebut, objek tersebut akan bergerak. Suatu objek berada dalam keseimbangan yang stabil jika selepas menggerakkan objek tersebut kembali ke kedudukan asalnya. Objek tersebut bergerak kembali ke kedudukan asalnya kerana terdapat daya paduan atau momen daya paduan.
Contoh 1 :
Sebuah objek digantung oleh tali dari penyokong. Pada mulanya, objek itu pegun. Selepas ditolak, objek itu bergerak dan kemudian kembali ke kedudukan asalnya. Pusat graviti objek berada di tengah-tengah objek, manakala titik tumpu berada di antara tali dan penyokong.
Objek itu bergerak kembali ke kedudukan asalnya disebabkan oleh daya graviti yang terhasil pada arah mendatar (w).s). Tegangan tali (T) dan komponen daya graviti dalam arah menegak (wy) membatalkan satu sama lain kerana kedua-dua daya ini mempunyai magnitud yang sama dan arah yang bertentangan.
Contoh 2 :
Objek itu berada di dalam lembah. Pada mulanya, objek itu diam. Selepas digerakkan, objek itu bergerak ke kanan dan kiri dan kemudian kembali ke kedudukan asalnya. Objek itu bergerak kembali ke kedudukan asalnya kerana terdapat daya graviti yang terhasil dalam arah mendatar (w).xKomponen graviti dalam arah menegak (wy) dan daya normal (N) saling membatalkan kerana kedua-dua daya ini sama magnitud dan bertentangan arah.
Contoh 3 :
Pada mulanya, objek itu dalam keadaan pegun. Pusat graviti berada di tengah objek, dan titik tumpu berada di pangkal objek, yang bersentuhan dengan permukaan rata. Selepas digerakkan ke kanan, objek itu diangkat ke kanan. Jika pusat graviti masih di sebelah kiri titik tumpu, objek itu masih boleh kembali ke kedudukan asalnya disebabkan oleh momen daya yang terhasil oleh graviti. Dalam kes ini, titik tumpu bertindak sebagai paksi putaran.
Sebaliknya, jika objek digerakkan ke kiri, objek tersebut akan terangkat ke kiri. Jika kedudukan Pusat graviti Jika objek masih berada di sebelah kanan titik pangsi, ia masih boleh kembali ke kedudukan asalnya. Bagi masalah seperti contoh 3, objek masih berada dalam keseimbangan yang stabil jika, selepas diangkat ke kanan, pusat graviti objek tidak melepasi titik pangsi. Jika, selepas diangkat ke kanan, pusat graviti melepasi titik pangsi, objek terus bergerak menjauhi kedudukan asalnya. Dalam masalah seperti ini, objek berada dalam keseimbangan yang tidak stabil.
keseimbangan yang tidak stabil
Suatu objek berada dalam keseimbangan yang tidak stabil jika objek itu, yang pada mulanya pegun, bergerak disebabkan oleh daya paduan atau momen daya paduan yang bertindak ke atas objek tersebut. Selepas bergerak, objek itu tidak kembali ke kedudukan asalnya tetapi bergerak menjauhi kedudukan asalnya.
Contoh 1.
Suatu objek pada mulanya dalam keadaan pegun dan kemudian bergerak disebabkan oleh gangguan (daya paduan atau tork paduan yang bertindak ke atas objek). Selepas bergerak, objek tersebut terus bergerak menjauhi kedudukan asalnya. Objek tersebut bergerak menjauhi kedudukan asalnya kerana selepas bergerak, pusat graviti berada di sebelah kanan titik tumpu. Apabila pusat graviti berada di sebelah kanan titik tumpu, terdapat tork paduan atau tork paduan yang memutarkan objek menjauhi kedudukan asalnya.
Contoh 2.
Objek itu pada mulanya berada dalam keadaan pegun di puncak. Selepas digerakkan, objek itu terus bergerak menjauhi kedudukan asalnya. Objek itu digerakkan menjauhi kedudukan asalnya kerana terdapat komponen graviti dalam arah mendatar (w).x).
Keseimbangan neutral
Suatu objek berada dalam keseimbangan neutral jika, selepas digerakkan oleh gangguan, ia kekal pada kedudukan baharunya. Objek itu tidak kembali ke kedudukan asalnya, dan juga tidak bergerak dari kedudukan asalnya.
Contoh 1.
Sebiji bola yang pada mulanya diam di atas permukaan rata bergerak akibat satu gangguan. Selepas berhenti, bola itu kekal di kedudukan baharunya. Ia tidak kembali ke kedudukan asalnya mahupun bergerak lebih jauh dari kedudukan asalnya.
Kesimpulannya
Berdasarkan penjelasan di atas, dapat disimpulkan beberapa poin berikut.
PertamaJika pusat graviti sesuatu objek berada di bawah titik tumpu, objek tersebut akan sentiasa berada dalam keseimbangan yang stabil. Contohnya, objek yang tergantung pada tali pada penyokong.
KeduaJika pusat graviti sesuatu objek berada di atas titik tumpu, keseimbangan objek tersebut adalah relatif. Sesuatu objek boleh berada dalam keseimbangan yang stabil, atau ia boleh menjadi tidak stabil.
Ketiga, keseimbangan sesuatu objek juga bergantung pada bentuk dan saiz objek tersebut. Objek yang lebih lebar dan kurang tinggi adalah lebih stabil daripada objek yang kurang lebar dan tinggi.
KeempatKeseimbangan sesuatu objek bergantung pada jarak pusat graviti dari titik tumpu. Jika pusat graviti jauh dari titik tumpu, objek tersebut cenderung berada dalam keseimbangan yang tidak stabil. Sebaliknya, jika pusat graviti dekat dengan titik tumpu, objek tersebut cenderung berada dalam keseimbangan yang stabil.
