Inte alla föremål vi stöter på i vardagen är alltid i vila. Ett föremål kan vara i vila från början, men om det flyttas kan det röra sig. Frågan är om det återgår till sin ursprungliga position efter att ha rört sig. Detta beror på rörelsen. typer av objektbalans det där.
Om ett objekt i vila upplever en störning (det finns en resulterande kraft eller ett resulterande kraftmoment som verkar på objektet) kommer objektet att röra sig. Efter att ha rört sig finns det tre möjligheter, nämligen: (1) objektet återgår till sin ursprungliga position, (2) objektet rör sig bort från sin ursprungliga position, (3) objektet förblir i sin nya position. Om objektet efter att ha rört sig återgår till sin ursprungliga position är objektet i stabil jämviktOm objektet efter att ha flyttats rör sig längre från sin ursprungliga position, då är objektet i instabil balansOm objektet däremot stannar kvar i sin nya position efter att det flyttats, då är objektet i neutral balans.
Stabil jämvikt
Ett objekt som initialt är i vila, om en kraft eller ett vridmoment appliceras på det så att det finns en resulterande kraft eller ett resulterande kraftmoment som förflyttar objektet, kommer objektet att röra sig. Ett objekt är i stabil jämvikt om objektet efter att ha rört sig återgår till sitt ursprungliga läge. Objektet rör sig tillbaka till sitt ursprungliga läge eftersom det finns en resulterande kraft eller ett resulterande kraftmoment.
Exempel 1 :
Ett föremål hänger i ett snöre från ett stöd. Ursprungligen är föremålet stillastående. Efter att ha knuffats rör sig föremålet och återgår sedan till sitt ursprungliga läge. Föremålets tyngdpunkt ligger mitt på föremålet, medan stödpunkten ligger mellan snöret och stödet.
Objektet rör sig tillbaka till sin ursprungliga position på grund av den resulterande tyngdkraften i horisontell riktning (w).s). Repspänningen (T) och tyngdkraftskomponenten i vertikal riktning (wy) tar ut varandra eftersom dessa två krafter har samma storlek och motsatt riktning.
Exempel 2 :
Objektet befinner sig i en dal. Ursprungligen är objektet stilla. Efter att ha flyttats rör sig objektet åt höger och vänster och återgår sedan till sin ursprungliga position. Objektet rör sig tillbaka till sin ursprungliga position eftersom det finns en resulterande gravitationskraft i horisontell riktning (w).x). Tyngdkraftskomponenten i vertikal riktning (wy) och normalkraften (N) tar ut varandra eftersom dessa två krafter är lika stora och motsatt riktade.
Exempel 3 :
Ursprungligen är objektet i vila. Tyngdpunkten ligger i objektets centrum och stödpunkten ligger vid objektets bas, som är i kontakt med den plana ytan. Efter att ha flyttats åt höger lyfts objektet åt höger. Om tyngdpunkten fortfarande ligger till vänster om stödpunkten kan objektet fortfarande återgå till sin ursprungliga position på grund av det resulterande kraftmoment som produceras av gravitationen. I detta fall fungerar stödpunkten som rotationsaxel.
Omvänt, om objektet flyttas åt vänster, kommer objektet att lyftas åt vänster. Om positionen Tyngdpunkten Om objektet fortfarande befinner sig till höger om vridpunkten kan det fortfarande återgå till sin ursprungliga position. För problem som exempel 3 är objektet fortfarande i stabil jämvikt om objektets tyngdpunkt inte passerar vridpunkten efter att ha lyfts åt höger. Om tyngdpunkten passerar vridpunkten efter att ha lyfts åt höger fortsätter objektet att röra sig bort från sin ursprungliga position. I problem som detta är objektet i instabil jämvikt.
instabil balans
Ett objekt är i instabil jämvikt om objektet, initialt i vila, rör sig på grund av den resulterande kraften eller det resulterande kraftmomentet som verkar på objektet. Efter att ha rört sig återgår objektet inte till sitt ursprungliga läge utan rör sig bort från sitt ursprungliga läge.
Exempel 1.
Ett objekt är initialt i vila och rör sig sedan på grund av en störning (en resulterande kraft eller ett resulterande vridmoment som verkar på objektet). Efter att ha rört sig fortsätter objektet att röra sig bort från sin ursprungliga position. Objektet rör sig bort från sin ursprungliga position eftersom tyngdpunkten efter att ha rört sig är till höger om stödpunkten. När tyngdpunkten är till höger om stödpunkten finns det ett resulterande vridmoment eller ett resulterande vridmoment som roterar objektet bort från sin ursprungliga position.
Exempel 2.
Objektet är initialt i vila på toppen. Efter att ha flyttats fortsätter objektet att röra sig bort från sin ursprungliga position. Objektet flyttas bort från sin ursprungliga position eftersom det finns en gravitationskomponent i horisontell riktning (w).x).
Neutral balans
Ett objekt är i neutral jämvikt om det, efter att ha förflyttats av en störning, förblir i sin nya position. Objektet återgår inte till sin ursprungliga position, och det rör sig inte heller bort från sin ursprungliga position.
Exempel 1.
En boll som ursprungligen ligger stilla på en plan yta rör sig på grund av en störning. Efter att bollen stannat stannar den kvar i sin nya position. Den varken återgår till sin ursprungliga position eller rör sig längre bort från sin ursprungliga position.
slutsats
Baserat på förklaringen ovan kan följande punkter dras.
FörstOm ett föremåls tyngdpunkt ligger under stödpunkten kommer föremålet alltid att vara i stabil balans. Till exempel ett föremål som hänger från ett rep på ett stöd.
AndraOm ett objekts tyngdpunkt ligger ovanför stödpunkten är objektets balans relativ. Ett objekt kan vara i stabil balans, eller det kan vara instabilt.
Ketiga, ett objekts balans beror också på objektets form och storlek. Objekt som är bredare och kortare är mer stabila än objekt som är kortare och kortare.
FjärdeEtt objekts balans beror på avståndet mellan tyngdpunkten och stödpunkten. Om tyngdpunkten är långt ifrån stödpunkten tenderar objektet att vara i instabil jämvikt. Omvänt, om tyngdpunkten är nära stödpunkten, tenderar objektet att vara i stabil jämvikt.
