Виды равновесия твердого тела
Равновесие твердого тела бывает устойчивым, неустойчивым и безразличным.
При выведении тела из состояния устойчивого равновесия (положение 0) равнодействующая 
всех сил, приложенных к телу, стремится вернуть тело в исходное положение (рис. 27.14,а).
Рис. 27.14
При выведении тела из состояния неустойчивого равновесия равнодействующая всех сил стремится еще более удалить тело от исходного положения (рис. 27.14,б).
В состоянии безразличного равновесия при выведения тела из положения равновесия равнодействующая всех сил равна нулю (рис. 27.14,в).
Если речь идет о вращении твердого тела, то при устойчивом равновесии суммарный момент возвращает тело в исходное состояние при его малом отклонении от этого состояния. При неустойчивом равновесии суммарный момент еще дальше отклоняет его от исходного состояния, а при безразличном – суммарный момент равен нулю.
Задача 27.4. «Ванька-встанька». Тело игрушки состоит из полушария с прикрепленным к нему цилиндром (рис. 27.15,а) и находится в равновесии. Устойчиво ли это равновесие?
Рис. 27.15
Решение. Рассмотрим поворот тела на небольшой угол. При этом центр полушария – точка О не изменит своей высоты и останется точно над точкой А – точкой касания полушария с полом.
Если центр масс – точка С – лежит ниже точки О (рис. 27.15,б), то момент силы тяжести будет возвращать тело в исходное положение, а если выше (рис. 27.15,в) – опрокидывать. Если точка С совпадает с точкой О, момент силы тяжести относительно точки А равен нулю.
Ответ: если центр масс лежит ниже точки О – равновесие устойчиво; если центр масс лежит выше точки О – равновесие неустойчивое; если центр масс находится в точке О – равновесие безразличное.
СТОП! Решите самостоятельно: В10, С8–С10.
Дата добавления: 2016-04-11; просмотров: 1519;