Види рівноваги
Для того щоб судити про поведінку тіла в реальних умовах, мало знати, що воно знаходиться в рівновазі. Треба ще оцінити цю рівновагу. Розрізняють стійке, нестійке і байдуже рівновагу.
Рівновага тіла називають стійким, якщо при відхиленні від нього виникають сили, які повертають тіло в положення рівноваги (рис. 1 положення 2). В усталеному рівновазі центр ваги тіла займає щонайнижче з усіх близьких положень. Положення стійкої рівноваги пов’язано з мінімумом потенційної енергії по відношенню до всіх близьким сусіднім положенням тіла.
Рівновага тіла називають нестійким, якщо при самому незначному відхиленні від нього рівнодіюча діючих на тіло сил викликає подальше відхилення тіла від положення рівноваги (рис. 1 положення 1). У положенні нестійкої рівноваги висота центру ваги максимальна і потенційна енергія максимальна по відношенню до інших близьким положенням тіла.
Рівновагу, при якому зміщення тіла в будь-якому напрямку не викликає зміни діючих на нього сил і рівновагу тіла зберігається, називають байдужим (рис. 1 положення 3).
Байдуже рівновагу пов’язано з незмінною потенційною енергією всіх близьких станів, і висота центру ваги однакова у всіх досить близьких положеннях.
Тіло, що має вісь обертання (наприклад, однорідна лінійка, яка може обертатися навколо осі, що проходить через точку О, зображена на малюнку 2), знаходиться в рівновазі, якщо вертикальна пряма, що проходить через центр ваги тіла, проходить через вісь обертання. Причому якщо центр ваги С вище осі обертання (рис. 2,1), то при будь-якому відхиленні від положення рівноваги потенційна енергія зменшується і момент сили тяжіння відносно осі Про відхиляє тіло далі від положення рівноваги. Це нестійке положення рівноваги. Якщо центр тяжіння знаходиться нижче осі обертання (рис. 2,2), то рівновага стійке. Якщо центр ваги і вісь обертання збігаються (рис. 2,3), то положення рівноваги байдуже.
Тіло, що має площу опори, знаходиться в рівновазі, якщо вертикальна пряма, що проходить через центр ваги тіла не виходить за межі площі опори цього тіла, тобто за межі контуру утвореного точками дотику тіла з опорою Рівновага в цьому випадку залежить не тільки від відстані між центром ваги і опорою (тобто від його потенційної енергії в гравітаційному полі Землі), але і від розташування і розмірів площі опори цього тіла.
На малюнку 2 зображено тіло, що має форму циліндра. Якщо його нахилити на малий кут, то воно повернеться у вихідне положення 1 або 2. Якщо ж його відхилити на кут (положення 3), то тіло перекинеться. При заданій масі і площі опори стійкість тіла тим вище, чим нижче розташований його центр ваги, тобто чим менше кут між прямою, що з’єднує центр ваги тіла і крайню точку дотику площі опори з горизонтальною площиною.
Related posts:
- Додавання паралельних сил. Центр ваги Рівнодіюча двох паралельних однаково спрямованих сил (рис. 1, а) дорівнює по модулю сумі їх модулів, паралельна їм і направлена в ту ж сторону, а лінія дії рівнодійної ділить відрізок, що з’єднує точки докладання доданків сил, на ділянки, обернено пропорційні силам. Це можна довести: якщо в передбачуваній точці О докладання рівнодіюча подумки поставити опору, то реакція […]...
- Умови рівноваги – фізика Існує дві основні умови рівноваги тіл: 1. Виходячи з відомого нам II закону Ньютона, щоб тіло залишалося нерухомим, сумарна (рівнодіюча) сила повинна дорівнювати нулю. Тобто, щоб визначити умову, за якої тіло буде знаходитися в рівновазі, суму проекцій сил на будь-яку вісь, слід прирівняти до нуля: 2. Друга умова стосується моментів сил: Щоб тіло знаходилося в […]...
- Механічні коливання Коливання – це повторювані в часі зміни стану системи. Поняття коливань охоплює дуже широке коло явищ. Коливання механічних систем, або механічні коливання – це механічний рух тіла або системи тіл, яке володіє повторюваністю в часі і відбувається в околиці положення рівноваги. Положенням рівноваги називається таке положення системи, в якому вона може залишатися як завгодно довго […]...
- Пара сил. Момент сили Парою сил називається система двох сил, рівних по модулю, паралельних і спрямованих у різні сторони. Пара сил викликає обертання тіла, і її дія на тіло оцінюється моментом. Сили, що входять в пару, що не врівноважуються, так як вони прикладені до двох точках. Дія цих сил на тіло не може бути замінене однієї рівнодіючої силою. Момент […]...
- Морфологія положення або руху тіла Морфологія положення або руху тіла вивчається на основі зорового образу, що виник за даними візуального ознайомлення з виконуваним вправою, а також при використанні фото-і кінодокументаціі. При цьому звертається увага на симетричність положення або руху, наявність і вид опори, взаємне розташування частин тіла. Морфологія руху включає його загальну характеристику, поділ на окремі фази і розгляд їх. […]...
- Тертя кочення Якщо по поверхні котиться циліндр або колесо, то виникає сила тертя кочення. Сила тертя кочення значно менше сили тертя ковзання. Як показує досвід, сила тертя кочення пропорційна силі нормального тиску і обернено пропорційна радіусу циліндра (або колеса). Причина появи тертя кочення полягає в наступному. Під дією сили тяжіння кругле тверде тіло (наприклад, куля або колесо), […]...
- Хімічна рівновага: ознаки, зміщення в реакціях Хімічна рівновага – це такий стан системи, де обидві реакції – пряма і зворотна – мають однакові швидкості. Чим характеризується це явище, і які чинники впливають на хімічну рівновагу? Хімічна рівновага. Загальна характеристика Під хімічним рівновагою можна розуміти стан хімічної системи, при якому початкове кількість речовин в реакції не змінюється протягом часу. Хімічна рівновага можна […]...
- Центр ваги тіла Зверніть увагу на найважливіший момент – центр ваги тіла. Саме через його порушення виникають серйозні проблеми при використанні машин і в трюках. Рівновага тіл вивчається розділом механіки – статикою. Візьміть, наприклад, лінійку і покладіть на палець, щоб отримати хрест. Вирівнюйте лінійку так, щоб вона лежала на пальці і не падала. Таким чином, ви знайдете центр […]...
- Умови рівноваги між зарядами і електричним полем При переміщенні металу [1] в електричне поле E⃗ 0 E → 0 на вільні електрони діють електричні сили, під дією яких електрони починають рухатися. Якщо електричне поле не надто велике, то електрони не можуть покинути обсяг металу і скупчуються на одній стороні провідника, з іншого боку провідника утворюється недолік електронів, тому позитивний заряд іонів решітки […]...
- Геометрія маси тіла людини Біомеханічні ланки являють собою своєрідні важелі і маятники. Кісткові важелі. Вони служать для передачі руху та роботи на відстань. Кожен важіль має наступні елементи: а) точку опори (о); б) точки прикладання сили (Р); в) плечі важеля (1) – відстань від точки опори до точок прикладання сили. Для рівноваги, або для рівномірного обертального руху ланки, як […]...
- Сили пружності Зміни форми і розмірів тіла називають деформаціями. Деформація – результат руху частин тіла відносно один одного. Деформації можуть бути викликані дією на тіло зовнішніх сил. Розрізняють деформації розтягування (стиснення), вигину, зсуву, кручення. Деформації, повністю зникають після припинення дії на тіло сил, називають пружними, а деформації, що зберігаються і після того, як зовнішні сили перестали діяти […]...
- Коливальний рух Коливальним рухом (коливаннями) називають всякий процес, який має властивість повторюваності в часі (рис. 1). Періодичним називається рух, при якому фізичні величини, що характеризують коливальну систему, через рівні проміжки часу приймають одні і ті ж значення. При періодичному коливальному рух тіло (матеріальна точка) переміщається поблизу стійкого положення рівноваги, відхиляючись то в одну, то в іншу сторону. […]...
- Умови рівноваги фаз При описі просторово неоднорідних середовищ застосовно розбиття їх на деяке число однорідних за складом частин, розділених кордонами розділу. Макроскопічна частина середовища (речовини), що має однорідний фізико-хімічний склад, називається фазою. Далі нами будуть розглядатися термодинамічні системи, для опису фаз яких застосовні методи рівноважної термодинаміки. Знаходяться в рівновазі термодинамічні системи не обов’язково повинні представляти собою однорідну середу, […]...
- Аналізатори слуху і рівноваги Світ людини наповнений звуками. Слухаючи і сприймаючи звуки, людина дізнається про те, що навколо нього відбувається, спілкується з людьми, відчуває небезпеку, оцінює відстані, насолоджується музикою. Людина також постійно відчуває своє положення в просторі. Будова органу слуху. Звук – це коливання повітря. Наш орган слуху вловлює коливання частотою 16-20 тис. В секунду. Шлях, який проходить звук […]...
- Механічна рівновага Розділ механіки, в якому вивчаються умови рівноваги тіл, називається статикою. З другого закону Ньютона випливає, що, якщо векторна сума всіх сил, прикладених до тіла, дорівнює нулю, то тіло зберігає свою швидкість незмінною. Зокрема, якщо початкова швидкість дорівнює нулю, тіло залишається в спокої. Очевидно, що тіло може спочивати тільки по відношенню до однієї певній системі координат. […]...
- Умови рівноваги споживача Умови рівноваги споживача – то кількість товару, яке купить споживач при даній ціні. Функція корисності максимізується в тому випадку, коли грошовий дохід споживача розподіляється таким чином, що кожен останній рубль, витрачений для придбання будь-якого блага, приносить однакову граничну корисність. При виконанні цієї умови ніякі зміни структури споживчого набору її можуть дати додаткової вигоди. Споживачеві є […]...
- Момент сили – доповідь Моментом сили представляється крутний або обертальний момент, будучи при цьому векторної фізичною величиною. Вона визначається як векторний добуток вектора сили, а також радіус-вектора, який проведено від осі обертання до точки докладання зазначеної сили. Момент сили виступає характеристикою обертального впливу сили на тверде тіло. Поняття “обертає” і “крутить” моменти не будуть вважатися при цьому тотожними, оскільки […]...
- Деформація. Види деформацій твердих тіл Під зовнішнім впливом тіла можуть деформуватися. Деформація – це зміна форми і розмірів тіла. Причина деформації полягає в тому, що різні частини тіла здійснюють неоднакові переміщення при дії на тіло зовнішніх сил. Деформації: Які повністю зникають після припинення дії сили, – пружні; Які не зникають, – пластичні. При пружних деформаціях відбувається зміна відстані між частинками […]...
- Види сил тертя Виділяють три види сил тертя: тертя ковзання, тертя кочення і тертя спокою. Сила тертя ковзання виникає, коли одне тіло переміщається по поверхні іншого. Чим більше вага тіла, і чим більше коефіцієнт тертя між даними поверхнями (коефіцієнт залежить від матеріалу, з якого зроблені поверхні), тим більше сила тертя ковзання. Сила тертя ковзання не залежить від площі […]...
- Прості механізми: важіль, рівновагу сил на важелі Із самих давніх пір людина застосовує різні допоміжні пристосування для полегшення своєї праці. Як часто, коли нам треба зрушити з місця дуже важкий предмет, ми беремо собі в помічники палицю або жердину. Це приклад простого механізму – важеля. Застосування простих механізмів Видів простих механізмів дуже багато. Це і важіль, і блок, і клин, і багато […]...
- Положення стоячи Положення стоячи – це природне, звичне для людини положення тіла, вироблене в процесі тривалої еволюції. Воно може бути робочою позою, вихідним і кінцевим положенням для рухів і фізичних вправ. При стоянні тіло займає вертикальне положення, руки опущені вздовж тулуба, голова тримається прямо, ноги стикаються з опорною поверхнею підошовної стороною стоп. Сила тяжіння спрямована вниз і […]...
- Статична теорія рівноваги припливу Статична теорія рівноваги, відкрита Ньютоном, дійсно вперше показала, що справжня причина припливів є всесвітнє тяжіння. Ця теорія задовільно пояснює найголовніші особливості явища; вона показує, що під впливом приливообразующих сил світил на добу має траплятися два припливи і два відливи; що амплітуди їх повинні змінюватися скрізь, крім екватора і полюса, всякий раз, як приливообразующих світила не […]...
- Вимірювання маси тіла на терезах Порівнюючи швидкості, придбані тілами при взаємодії, визначають, у скільки разів маса одного тіла більше (або менше) маси іншого. Виміряти масу тіла цим способом можна, якщо маса одного з взаємодіючих тіл відома. Таким способом визначають в науці маси небесних тіл, а також молекул і атомів. На практиці масу тіла можна дізнатися за допомогою ваг. Ваги бувають […]...
- Пояснення пружних і пластичних деформацій З’ясуємо, як відбувається пружна деформація, т. є. Як виникають сили пружності. Частинки кристалічного тіла розташовуються один щодо одного на певних відстанях, і між ними діють сили тяжіння і відштовхування. Коли тіло знаходиться в недеформованому стані, сума сил, що діють на кожну частку з боку інших, дорівнює нулю, а потенційна енергія частинок мінімальна. Якщо один кінець […]...
- Різниця між силою тяжіння і вагою тіла У деяких випадках сила тяжіння і вага об’єкта рівні за своїм значенням. Через це може виникнути хибне враження, що між даними величинами немає різниці. Спробуємо розвіяти подібні припущення і розглянемо, чим відрізняється сила тяжіння від ваги тіла. Визначення Силою тяжіння називають величину, яка відображатиме яке притягує дію Землі на об’єкт, розташований близько до її поверхні. […]...
- Зовнішні та внутрішні навантаження. Метод перетинів Зовнішні сили визначаються методами теоретичної механіки, а внутрішні – основним методом опору матеріалів – методом перетинів. При визначенні сил використовується система координат, пов’язана з тілом. Найчастіше поздовжню вісь деталі позначають z, початок координат суміщають з лівим краєм і розміщують в центрі ваги перерізу. Метод перетинів полягає в уявному розсіченні тіла площиною і розгляду рівноваги будь-який […]...
- Теплова рівновага Фундаментальний постулат, який випливає з численних дослідних даних, свідчить: який би не був початковий стан тіл ізольованої системи, з часом у ній встановлюється теплова рівновага. Таким чином, теплова рівновага – це стан, в який будь-яка система, ізольована від навколишнього середовища, мимоволі переходить через досить великий проміжок часу. Температура якраз і є величиною, що характеризує стан […]...
- Чому кораблі тримаються на воді? Кораблі, човни, плоти та інші тіла утримуються на плаву через наявність у води виштовхуючих властивостей. Як і всі інші рідини, вода створює направлене вгору тиск, який може підтримувати поміщені в воду тверді предмети. У кораблів у процес забезпечення плавучості залучено кілька факторів, у тому числі форма судна, його міцність і передбачені засоби для протидії хвилям. […]...
- Аналіз роботи м’язів в положенні стоячи При спокійному симетричному стоянні (в положенні “вільно”) тіло кілька відхилена назад (рис. 1.67, А). Вертикаль тяжкості проходить попереду поперечних осей атланто-потиличних зчленувань і хребта, позаду поперечних осей тазостегнових суглобів, попереду колінних і гомілковостопних суглобів. Рівновага стоїть людини забезпечується скороченням скелетних м’язів, що протистоять силі тяжіння. Вся їх робота носить статичний характер. Голова утримується від способу […]...
- Обертальна симетрія Крім дзеркального відображення є і інші операції в просторі, які залишають предмети незмінними. Дерев’яний олівець з шістьма гранями при повороті на 60 ° (360 °: 6) виглядає так само, як і в первісному положенні. Кулька від підшипника взагалі ніяк не змінюється при будь-яких поворотах – як навколо осі, що проходить через його центр, так і […]...
- Тяжіння Тіла притягуються один до одного завдяки силі тяжіння. Цією властивістю володіють всі тіла, але помітнотяжіння лише тоді, коли одне з тіл дуже велике. Відчутно, скажімо, тяжіння планет. Земне тяжіння – причина того, що випущений з рук предмет падає. Навіть моря відчувають на собі силу тяжіння Місяця. Саме вона викликає припливи. Каштан падаючий на Землю через […]...
- Завдання опору матеріалів Тверді тіла при впливі на них з будь-якої силою можуть змінювати свою форму і розміри, т. Е. Деформуватися. Якщо після зняття навантаження тіло повертає свій первісний стан, то деформацію називають пружною. Якщо після зняття навантаження тіло залишається деформованим, то говорять про пластичну (залишкової) деформації. На практиці залишкові деформації, що виникають в елементах, говорять про порушення […]...
- Два види заряду Оскільки гравітаційна взаємодія завжди є тяжінням, маси всіх тіл ненегативні. Але для зарядів це не так. Два види електромагнітної взаємодії – притягання і відштовхування – зручно описувати, вводячи два види електричних зарядів: позитивні і негативні. Заряди різних знаків притягуються один до одного, а заряди одного знака один від одного відштовхуються. Це проілюстровано на рис. 3.1; […]...
- Ходьба на носочках При цьому виді ходьби все тіло перебуває в напруженому випрямленій положенні, голова тримається прямо, грудної кіфоз зменшений, а поперековий лордоз і нахил таза збільшені. Стопа в положенні крайнього згинання в гомілковостопному суглобі і суглобах самої стопи як би стиснута в напрямку своєї поздовжньої осі між опорною поверхнею і кістками гомілки, що сприяє збільшенню вираженості поздовжнього […]...
- Коливальний рух. Вільні коливання З одним із видів нерівномірного руху – рівноприскореним – ви вже знайомі. Розглянемо ще один вид нерівномірного руху – коливальний. Коливальні рухи широко поширені в навколишньому нас життя. Прикладами коливань можуть служити: рух голки швейної машини, гойдалок, маятника годин, вагона на ресорах і багатьох інших тел. На малюнку 52 зображені тіла, які можуть здійснювати коливальні […]...
- Вага: цікаві факти Яке відчуття відчуваєте Ви тоді, коли починаєте спускатися на ліфті? У перший момент руху, коли підлога під вашими ногами вже опускається, а ви самі не встигли ще придбати тієї ж швидкості, вага тіла малий. Проходить мить, і дивне відчуття припиняється; ваше тіло, прагнучи падати швидше, ніж рівномірно рухається ліфт, тисне на її стать і, отже, […]...
- Вільні коливання. Незатухаючі і затухаючі коливання Вільними або власними називаються такі коливання, які відбуваються в системі, наданій самій собі, після того як вона була виведена з положення рівноваги. Прикладом можуть служити коливання кульки, підвішеної на нитці. Для того щоб викликати коливання, потрібно або штовхнути кульку, або, відвівши в сторону, відпустити її. При поштовху кульці повідомляється кінетична енергія, а при відхиленні – […]...
- Види систем відліку Існує кілька видів – рухомі і нерухомі, інерційні і неінерційні. Якщо така сукупність координат і часу потрібно для проведення кінематичних досліджень, в цьому випадку всі подібні структури є рівноправними. Якщо ж мова йде про рішення динамічних задач, перевага віддається інерціальним різновидів – в них рух має більш прості характеристики. Інерціальні системи відліку Інерційних називають такі […]...
- Види електричних зарядів Виділяють два види електричних зарядів, умовно названих позитивними і негативними. Позитивно зарядженими (+) прийнято позначати тіла, які впливають на інші заряджені тіла аналогічно, як скло, наелектризоване тертям об шовк. Негативно зарядженими (-) прийнято позначати тіла, які впливають аналогічно, як ебоніт, наелектризований тертям об шерсть. Вибір терміна “позитивний” для зарядів, що утворилися на склі, і “негативний” […]...
- Важіль першого роду Відносно рухового апарату людини важіль першого роду називається ще”важелем рівноваги”. Таким рівновагою відрізняється положення всіх вищерозміщених ланок тіла по відношенню до нижчого рівня (наприклад, голови по відношенню до хребетного стовпа, таза по відношенню до стегна). У першому прикладі основними силами, які сприяють нахилу голови вперед, є сила тяжіння і сила м’язової, а також зв’язкової тяги. […]...