在之前的物理課上，我們學習了粒子動力學和轉動動力學。在粒子動力學中，我們研究了粒子的平動（直線運動、圓週運動、拋物線運動）。在轉動動力學中，我們研究了旋轉的剛體。在本章節中，我們學習了處於平衡狀態的物體。平衡狀態分為兩種：靜態平衡和動態平衡。根據牛頓第一定律，物體處於靜態平衡狀態是指物體靜止，物體處於動態平衡狀態是指物體以恆定速度運動。本文將重點放在靜態平衡（靜止物體）。
剛體平衡的概念是一項非常重要的基礎知識，在日常生活中有著廣泛的應用，尤其是在工程領域。理解和計算處於靜力平衡狀態的物體所受的力至關重要，這對於技術專家（建築師或工程師）來說尤其重要。在設計建築物、橋樑、車輛等時，建築師或工程師都會仔細計算其結構是否能夠承受作用在其上的力，以避免坍塌。
問題範例
1. 請看下圖！質量為 1,5 kg 的桿，一端垂直於牆面以鉸鏈固定，一盞燈籠懸掛在距離鉸鏈一定距離。為了保持桿的平衡，繩子上的張力是多少？
彭巴哈桑
我們都知道：
負載質量 (m1 ) = 2 kg
桿的質量 (m² ) = 1,5 kg
重力加速度 (g) = 10 m/ s²
載重（w）1) = (2)(10) = 20 牛頓
桿件重量 (w2 ) = (1,5)(10) = 15 N
問題：繩子中的張力大小要讓桿子處於平衡狀態
答：
繩子的長度可以用勾股定理計算：
計算繩索的張力（T ）：
選擇鉸鏈處的旋轉軸。考慮作用在桿上的力矩。
力矩 1：
τ 1 = w 2 r 2 = (15 N)(0,4 m) = -6 Nm
力矩 1 使桿順時針旋轉，因此力矩 1 的符號為負。
力矩 2：
τ 2 = w 1 r 1 = (20 N)(0,6 m) = -12 Nm
力矩 2 使桿順時針旋轉，因此力矩 1 的符號為負。
力矩 3：
τ 3 = T r 3 sin θ = (T)(0,8)(0,6/1) = 0,48T
力矩 3 使桿逆時針旋轉，因此力矩 3 的符號為正。
要使系統保持靜止，合力矩 ( Στ) = 0
Στ = 0
τ₁ + τ₂ + τ₃ = 0
– 6 – 12 + 0,48T = 0
– 18 + 0,48T = 0
0,48T = 18
T = 18/ 0,48
T = 37,5 牛頓
問題來源：
高中/職業高中國家考試物理試題
