Види рівноваги
Види рівноваги
Стійка рівновага. Якщо тіло вивести зі стійкої рівноваги, то з'являється сила, яка повертає його в положення рівноваги. Стійкій рівновазі відповідає мінімальне значення потенційної енергії (E pmja).
Нестійка рівновага. Якщо тіло вивести з нестійкої рівноваги, то виникає сила, яка видаляє тіло від положення рівноваги. Нестійкій рівновазі відповідає максимальне значення потенційної енергії (-Е р1Ш1Х).
Байдужна рівновага. При виведенні тіла зі стану байдужої рівноваги додаткових сил немає. Приклад: куля на площині.
Момент сили. Правило моментів
Момент сили М (Н м) – фізична величина, модуль якої дорівнює добутку модуля сили на плече сили
М = F d.
Плечо сили d (M) – найкоротша відстань між віссю обертання та лінією дії сили. Тобто. із сточки обертання опускається перпендикуляр на лінію дії сили. За потреби лінію продовжити.
Знаки моментів. Якщо сила викликає обертання тіла за годинниковою стрілкою, то такий момент вважають позитивним:
Якщо сила викликає обертання тіла проти годинникової стрілки, то момент негативний:
Правило моментів : тіло, що має нерухому вісь обертання, знаходиться в рівновазі, якщо алгебраїчна сума моментів усіх доданих до тіла сил щодо цієї осі дорівнює нулю:
Або: сума моментів сил, що викликають обертання тіла за годинниковою стрілкою, дорівнює сумі моментів сил, що викликають обертання тіла проти годинникової стрілки:
Умови рівноваги. Тіло не бере участь у поступальному русі, якщо сума прикладених до нього сил = 0 ішвидкість його = 0.
Тіло не бере участі у обертальному русі, якщо сума моментів =0. (Не забуваємо про позитивний та негативний знаки моментів.)
Тіло знаходиться в рівновазі при виконанні двох умов.
Прості механізми - пристосування, що служать для перетворення сили. До них відносяться комір, похила площина, важіль, клин і блоки.
1. Важіль дає виграш у силі чи відстані (переміщенні).
2. Клин (похила площина).
3. Нерухомий блок змінює напрямок сили = d; Р = F
4. Рухомий блок дає виграш у силі в 2 рази d = R; d = 2 R
"Золоте правило механіки ". При використанні простих механізмів ми виграємо в силі, але програємо на відстані (або навпаки - наприклад, катапульта). Виграшу у роботі прості механізми не дають, т.к. це суперечило б закону збереження енергії.
Механічний вічний двигун, що виробляє енергію з нічого, неможливий.
Центр тяжкості тіла – точка, щодо якої момент сил тяжкості всіх точок тіла дорівнює нулю. Що стосується однорідного поля сили тяжкості - тобто. практично у всіх завданнях ЄДІ з фізики - центр тяжкості збігається із центром мас).