Artikulo tungkol sa mga Uri ng ekwilibriyo ng matigas na katawan
Hindi lahat ng bagay na nakikita natin sa pang-araw-araw na buhay ay laging nakapahinga. Maaaring sa una ay nakapahinga ang bagay, ngunit kung ito ay gagalawin (halimbawa ng hangin) ang mga bagay ay maaaring gumalaw. Ang problema ay, kung pagkatapos gumalaw, ang mga bagay ay babalik sa kanilang orihinal na posisyon o hindi. Depende ito sa uri ng balanse ng bagay. Pagkatapos gumalaw, magkakaroon ng tatlong posibilidad, katulad ng:
(1) ang bagay ay bumabalik sa orihinal nitong posisyon,
(2) ang bagay ay lumalayo mula sa orihinal nitong posisyon,
(3) ang bagay ay nananatili sa bagong posisyon nito.
Kung pagkatapos ibalik ang bagay sa orihinal nitong posisyon, ang bagay ay nasa matatag na balanse. Kung pagkatapos gumalaw ay mas gumalaw pa ito, ang bagay ay nasa hindi matatag na balanse. Sa kabaligtaran, kung pagkatapos gumalaw ay nananatili ang bagay sa bagong posisyon nito, ang bagay ay nasa neutral na balanse.
1. Matatag na ekwilibriyo
Ang isang bagay na unang nakapahinga, kung dito ay nagdulot ng puwersa o metalikang kuwintas (mayroong resultang puwersa o resultang sandali ng puwersa) kung gayon ang bagay ay gagalaw. Ang ekwilibriyo ay matatag kung, pagkatapos gumalaw, ang bagay ay babalik sa orihinal nitong posisyon. Ang mga gumagalaw na bagay ay babalik sa kanilang orihinal na posisyon dahil sa resultang puwersa o resultang sandali ng puwersa na lumilitaw pagkatapos gumalaw ang bagay.
Halimbawa 1. Ang isang bagay ay isinasabit ng lubid sa isang buffer. Una, ang bagay ay nakapahinga. Pagkatapos itulak, ang bagay ay gumagalaw at ang bagay ay bumabalik sa orihinal nitong posisyon. Ang bigat ng bagay ay nasa gitna ng bagay, habang ang support point ay nasa pagitan ng lubid at ng suporta. Ang mga gumagalaw na bagay ay bumabalik sa kanilang orihinal na posisyon dahil sa resultang gravity sa pahalang na direksyon (wx). Ang tension ng lubid (T) at ang gravity component sa patayong direksyon (wy) ay nag-aalis sa isa't isa dahil ang dalawang puwersang ito ay may parehong laki ngunit magkasalungat na direksyon.
Halimbawa 2. Ang bagay sa lambak. Sa una, ang bagay ay nagpapahinga. Pagkatapos gumalaw, ang bagay ay gumagalaw sa kanan at kaliwa, pagkatapos ay bumabalik sa orihinal nitong posisyon. Ang bola ay gumagalaw upang bumalik sa orihinal nitong posisyon dahil sa resultang grabidad sa pahalang na direksyon (wx). Ang bahagi ng grabidad sa patayong direksyon (wy) at ang normal na puwersa (N) ay nag-aalis sa isa't isa dahil ang dalawang puwersa ay may parehong magnitude, ngunit ang direksyon ay magkasalungat.
Halimbawa 3. Sa simula, ang bagay ay nakapahinga. Ang sentro ng grabidad ay ang sentro ng bagay, at ang punto ng suporta ay nasa base ng bagay na nakadikit sa patag na eroplano. Pagkatapos gumalaw sa kanan, ang bagay ay umaangat sa kanan. Kung ang posisyon ng sentro ng grabidad ay nasa kaliwa pa rin ng fulcrum, ang bagay ay maaari pa ring bumalik sa orihinal nitong posisyon. Ang bagay ay maaaring gumalaw pabalik sa orihinal nitong posisyon dahil sa resultang sandali ng puwersa na nalilikha ng grabidad. Sa kasong ito, ang punto ng suporta ay gumaganap bilang axis ng pag-ikot. Sa kabaligtaran, kung ang bagay ay ginalaw sa kaliwa, ang bagay ay itinaas pakaliwa. Kung ang posisyon ng sentro ng grabidad ay nasa kanan pa rin ng puntong sumusuporta, ang bagay ay maaari pa ring bumalik sa orihinal nitong posisyon.
Para sa mga kaso tulad ng halimbawa 3, ang mga bagay ay nasa matatag na ekwilibriyo pa rin kung pagkatapos iangat, ang sentro ng grabidad ng bagay ay hindi dumadaan sa punto ng suporta. Kung pagkatapos iangat pakanan, ang sentro ng grabidad ay lalampas sa punto ng suporta, ang bagay ay lalayo mula sa orihinal nitong posisyon. Ito ay isang halimbawa ng hindi matatag na ekwilibriyo.
2. Hindi matatag na ekwilibriyo
Ang ekwilibriyo ay hindi matatag kung ang bagay ay hindi gumagalaw sa simula dahil sa nagresultang puwersa o sa nagresultang sandali ng puwersa na kumikilos sa bagay. Pagkatapos gumalaw, ang bagay ay hindi babalik sa orihinal nitong posisyon, kundi palayo sa orihinal nitong posisyon.
Halimbawa 1. Isang bagay na hindi gumagalaw noong una dahil sa interference. Pagkatapos gumalaw, ang bagay ay patuloy na lumalayo sa posisyon nito. Ang bagay ay palayo sa orihinal nitong posisyon dahil pagkatapos gumalaw, ang posisyon ng sentro ng grabidad ay nasa kanan ng support point. Kapag ang sentro ng grabidad ay nasa kanan ng support point, ang resultang moment of force ay lumilitaw, na siyang nagpapatalikod sa bagay mula sa orihinal nitong posisyon.
Halimbawa 2. Ang bagay ay nasa itaas muna ng tuktok.
Pagkatapos ilipat, ang bagay ay patuloy na lumalayo
mula sa orihinal nitong posisyon. Ang bagay ay lumalayo mula sa orihinal nitong posisyon dahil sa presensya ng mga bahagi ng grabidad sa pahalang na direksyon (wx ).
3. Neutral na ekwilibriyo
Neutral na ekwilibriyo kung pagkatapos gumalaw dahil sa interference, ang bagay ay mananatili sa bagong posisyon nito. Ang mga bagay ay hindi bumabalik sa kanilang orihinal na posisyon at ang mga bagay ay hindi lumalayo mula sa orihinal na posisyon.
Halimbawa 1: Ang isang bola ay unang nakapatong sa isang patag na eroplano, at gumagalaw. Pagkatapos tumigil sa paggalaw, nananatili ito sa bagong posisyon nito. Hindi ito bumabalik sa orihinal nitong posisyon o hindi lumalayo sa orihinal nitong posisyon.
Batay sa paliwanag sa itaas, maaaring mahinuha:
Una, kung ang sentro ng grabidad ng bagay ay nasa ibaba ng support point, ang bagay ay nasa stable equilibrium. Halimbawa, ang isang bagay ay nakasabit sa pamamagitan ng lubid sa isang buffer.
Pangalawa, kung ang sentro ng grabidad ng isang bagay ay nasa itaas ng support point, ang ekwilibriyo ng bagay ay relatibo. Ang mga bagay ay maaaring maging matatag, maaari ring maging hindi matatag.
Pangatlo, ang ekwilibriyo ng mga bagay ay nakadepende sa hugis at laki ng mga bagay. Ang mas malapad na bagay ay mas matatag kaysa sa malalawak na bagay.
Pang-apat, ang ekwilibriyo ng mga bagay ay nakadepende sa distansya ng sentro ng grabidad mula sa puntong sumusuporta.
Kung ang sentro ng grabidad ay malayo sa punto ng suporta, ang bagay ay nasa isang hindi matatag na ekwilibriyo. Sa kabaligtaran, kung ang sentro ng grabidad ay malapit sa punto ng suporta, ang ekwilibriyo ay hindi matatag.
