Виды равновесия: Устойчивое, Неустойчивое, Безразличное.

Answer 1

Устойчивое: тело имет минимум потенциальной энергии. Пример: шарик лежит в ямке.
Неустойчивое: тело имет максимум потенциальной энергии. Пример: столбик стоит вертикально на горизонтальной плоскости.
Безразличное: потенциальная энергия не меняется при небольших сдвигах положения тела. Пример: шарик лежит на горизонтальной плоскости.

Answer 2

Вид равновесия твердого тела определяется по действию силы тяжести в случае сколь угодно малого отклонения: а) безразлич­ное равновесие — действие силы тяжести не изменяется; б) ус­тойчивое — оно всегда возвращает тело в прежне положение (возникает момент устойчивости) ; в) неустойчивое — действие силы тяжести всегда вызывает опрокидывание тела (возникает момент опрокидывания) ; г) ограниченно-устойчивое — до потен­циального барьера положение тела восстанавливается (возникает момент устойчивости) , после него тело опрокидывается (возникает момент опрокидывания) . Безразличное равновесие характерно тем, что при любых отклоне­ниях сохраняется равновесие. Шар, цилиндр, круговой конус на го­ризонтальной плоскости (нижня опора) можно повернуть как угодно, и они останутся в покое. Линия действия силы тяжести (G) в таком теле (или, как говорят, короче линия тяжести) всегда проходит через точку опоры, совпадает с линией действия силы опорной реакции (R) ; они уравновешивают друг друга. В спортивной технике безразличного равновесия ни на суше, ни в воде практически не встречается.

Устойчивое равновесие характерно возвратом в прежне положение при любом отклонении. Оно устойчиво при сколь угодно малом от­клонении по двум причинам; а) центр тяжести тела под­нимается выше (Dh) , создается запас потенциальной энергии в поле земного тяготения; б) линия тяжести (G) не про­ходит через опору, появляется плечо силы тяжести (d) и возникает момент силы тяжести (момент устойчивости М уст=Gd) , возвращающий тело (с уменьшением потенциальной энергии) в прежне положение. Такое равновесие встречается у человека при верхней опоре. Например, гимнаст в висе на кольцах; рука, свободно вися­щая в плечевом суставе. Сила тяжести тела сама возвращает тело в прежне положение.

Неустойчивое равновесие характерно тем, что сколь угодно малое отклонение вызывает еще больше отклонение и тело само в прежне положение вернуться не может. Таково положение при нижней опоре, когда тело имет точку или линию (ребро тела) опоры. При отклонении тела: а) центр тяжести опускается ниже (—Dh) , убывает потенциальная энергия в поле земного тяготения; б) линия тяжести (G) с отклонением тела удаляется от точки опоры, увеличиваются плечо (d) и момент силы тяжести (момент опрокидывания Мопр. =Gd) ; он все дальше отклоняет тело от прежнего положения. Неустойчивое равновесие в природе практически почти не осуществимо.