Рівновага тіл. Умова рівноваги тіл. Види рівноваги.

Чому дорівнює момент сили , якщо сила дорівнює 3Н, а плече дії сили 10см ?

Плече сили F позначене цифрою.

Умова рівноваги важеля має вигляд.

залежить від матеріалу поверхонь

є безрозмірною величиною

залежить від обробки поверхонь

Момент сили дорівнює.

добутку модуля сили на плече цієї сили

відношенню модуля сили на плече цієї сили

суммі модуля сили на плече цієї сили

відношенню плеча сили до модуля сили

Вкажіть види рівноваги

Одиницею вимірювання моменту сили в системі СІ є

Який вид рівноваги зображено на рисунку?

Центр тяжіння тіла – це

точка всередині тіла(або поза ним), відносно якої сума моментів сил тяжіння, які діють на окремі частини тіла, дорівнює 0.

точка лише всередині тіла, відносно якої сума моментів сил тяжіння, які діють на окремі частини тіла, дорівнює 0.

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.