Günlük hayatta karşılaştığımız tüm nesneler her zaman hareketsiz değildir. Bir nesne başlangıçta hareketsiz olabilir, ancak hareket ettirilirse hareket edebilir. Buradaki soru, hareket ettikten sonra orijinal konumuna geri dönüp dönmeyeceğidir. Bu, hareketin türüne bağlıdır. nesne denge türleri budur.
Durgun haldeki bir cisim bir bozulmaya uğrarsa (cisme etki eden bir bileşke kuvvet veya bileşke kuvvet momenti varsa), cisim hareket edecektir. Hareket ettikten sonra üç olasılık vardır: (1) cisim orijinal konumuna geri döner, (2) cisim orijinal konumundan uzaklaşır, (3) cisim yeni konumunda kalır. Hareket ettikten sonra cisim orijinal konumuna geri dönerse, cisim durgun haldedir. kararlı dengeEğer cisim hareket ettikten sonra orijinal konumundan daha da uzaklaşırsa, cisim şu durumda demektir: istikrarsız dengeÖte yandan, eğer cisim hareket ettirildikten sonra yeni konumunda kalıyorsa, o zaman cisim hareketsizdir. nötr denge.
Kararlı denge
Başlangıçta hareketsiz olan bir cisme, onu hareket ettiren bir bileşke kuvvet veya bileşke kuvvet momenti oluşacak şekilde bir kuvvet veya tork uygulanırsa, cisim hareket eder. Bir cisim, hareket ettikten sonra orijinal konumuna geri dönerse, kararlı dengededir. Cisim, bir bileşke kuvvet veya bileşke kuvvet momenti olduğu için orijinal konumuna geri döner.
1 :
Bir cisim bir ip yardımıyla bir destekten asılı durmaktadır. Başlangıçta cisim hareketsizdir. İtildikten sonra cisim hareket eder ve ardından orijinal konumuna geri döner. Cismin ağırlık merkezi cismin ortasında, destek noktası ise ip ile destek arasındadır.
Nesne, yatay yöndeki bileşke yerçekimi kuvveti (w) nedeniyle orijinal konumuna geri döner.sİp gerilimi (T) ve yerçekimi kuvvetinin dikey yöndeki bileşeni (w)yBu iki kuvvet aynı büyüklükte ve zıt yönde oldukları için birbirlerini nötrlerler.
2 :
Nesne bir vadide bulunmaktadır. Başlangıçta nesne hareketsizdir. Hareket ettirildikten sonra, nesne sağa ve sola hareket eder ve ardından orijinal konumuna geri döner. Nesnenin orijinal konumuna geri dönmesinin nedeni, yatay yönde oluşan bileşke yerçekimi kuvvetidir (w).xYerçekiminin dikey yöndeki bileşeni (w)y(N) ve normal kuvvet birbirini götürür çünkü bu iki kuvvet büyüklük olarak eşit ve yön olarak zıttır.
3 :
Başlangıçta cisim hareketsizdir. Ağırlık merkezi cismin merkezindedir ve destek noktası cismin tabanında, düz yüzeyle temas halindedir. Sağa doğru hareket ettirildikten sonra cisim sağa doğru kaldırılır. Ağırlık merkezi hala destek noktasının solunda ise, yerçekiminin oluşturduğu bileşke kuvvet momenti nedeniyle cisim yine de orijinal konumuna dönebilir. Bu durumda, destek noktası dönme ekseni görevi görür.
Tersine, cisim sola doğru hareket ettirilirse, cisim sola doğru kaldırılır. Eğer konum Ağırlık merkezi Eğer cisim hala dönme noktasının sağında ise, orijinal konumuna geri dönebilir. Örnek 3 gibi problemler için, cisim sağa doğru kaldırıldıktan sonra ağırlık merkezi dönme noktasını geçmezse, cisim hala kararlı dengededir. Eğer sağa doğru kaldırıldıktan sonra ağırlık merkezi dönme noktasını geçerse, cisim orijinal konumundan uzaklaşmaya devam eder. Bu gibi problemlerde cisim kararsız dengededir.
istikrarsız denge
Bir cisim, başlangıçta hareketsiz haldeyken, üzerine etki eden bileşke kuvvet veya bileşke kuvvet momenti nedeniyle hareket ediyorsa, kararsız denge halindedir. Hareket ettikten sonra cisim orijinal konumuna geri dönmez, aksine orijinal konumundan uzaklaşır.
1.
Bir cisim başlangıçta hareketsizdir ve daha sonra bir etki (cisme etki eden bileşke kuvvet veya bileşke tork) nedeniyle hareket eder. Hareket ettikten sonra, cisim orijinal konumundan uzaklaşmaya devam eder. Cisim orijinal konumundan uzaklaşır çünkü hareket ettikten sonra ağırlık merkezi destek noktasının sağındadır. Ağırlık merkezi destek noktasının sağında olduğunda, cismi orijinal konumundan uzaklaştıran bir bileşke tork veya bileşke kuvvet oluşur.
2.
Cisim başlangıçta tepede hareketsiz durmaktadır. Hareket ettirildikten sonra, cisim orijinal konumundan uzaklaşmaya devam eder. Cisim orijinal konumundan uzaklaşır çünkü yatay yönde bir yerçekimi bileşeni (w) vardır.x).
Tarafsız denge
Bir cisim, bir etki sonucu hareket ettirildikten sonra yeni konumunda kalıyorsa, nötr dengededir. Cisim ne orijinal konumuna geri döner ne de orijinal konumundan uzaklaşır.
1.
Düz bir yüzey üzerinde başlangıçta durmakta olan bir top, bir etki sonucu hareket etmeye başlar. Durduktan sonra top, yeni konumunda kalır. Ne orijinal konumuna geri döner ne de orijinal konumundan daha da uzaklaşır.
Sonuç
Yukarıdaki açıklamalara dayanarak aşağıdaki sonuçlara varılabilir.
ilkBir cismin ağırlık merkezi destek noktasının altında ise, cisim her zaman dengede kalır. Örneğin, bir destek üzerinde bir iple asılı duran bir cisim.
ikinciBir cismin ağırlık merkezi destek noktasının üzerindeyse, cismin dengesi görecelidir. Bir cisim kararlı bir dengede olabilir veya kararsız olabilir.
ÜçüncüBir cismin dengesi, şekline ve boyutuna da bağlıdır. Daha geniş ve daha kısa olan cisimler, daha az geniş ve daha az uzun olan cisimlere göre daha stabildir.
DördüncüBir cismin dengesi, ağırlık merkezinin destek noktasından uzaklığına bağlıdır. Ağırlık merkezi destek noktasından uzaksa, cisim dengesiz bir denge durumunda olma eğilimindedir. Tersine, ağırlık merkezi destek noktasına yakınsa, cisim istikrarlı bir denge durumunda olma eğilimindedir.
