Ποια είναι η σταθερότητα της ισορροπίας;

Οι επιβάτες του αεροπλάνου γενικά αισθάνονται άνετα στην καμπίνα, είτε κατά την απογείωση, την προσγείωση ή σε ένα ορισμένο ύψος. Ακόμα κι αν υπάρχει αναταραχή που προκαλεί κούνημα, το αεροπλάνο θα παραμείνει στο υψόμετρο που έχει καθορίσει η αρχή του αεροδρομίου που ρυθμίζει το ταξίδι ολόκληρου του αεροσκάφους. Τι είναι αυτό; Για να μην συγκρούονται όλα τα αεροπλάνα που πετούν. Ωστόσο, έχετε αναρωτηθεί ποτέ γιατί τα αεροπλάνα μπορούν να πετούν συνεχώς σε ένα υψόμετρο; Προφανώς, αυτό οφείλεται στην άκαμπτη ισορροπία σώματος.

Σε σχέση με αυτό, υπάρχουν στην πραγματικότητα 4 δυνάμεις που λειτουργούν στην περίπτωση ενός αεροπλάνου, δηλαδή ο ανελκυστήρας σε ανοδική κατεύθυνση εξισορροπώντας το προς τα κάτω βάρος, στη συνέχεια η εμπρόσθια ώθηση εξισορροπώντας την προς τα πίσω έλξη. Έτσι όλες οι δυνάμεις ακυρώνουν η μία την άλλη επειδή είναι όλες ίσες και σε αντίθετες κατευθύνσεις. Επομένως το επίπεδο παραμένει σε δυναμική ισορροπία.

Θέλετε λοιπόν να μάθετε περισσότερα για αυτήν την άκαμπτη ισορροπία σώματος; Ας δούμε τη συζήτηση!

Η ισορροπία είναι μια κατάσταση ισορροπίας ή σταθερότητας. Εν τω μεταξύ, τα άκαμπτα αντικείμενα είναι αντικείμενα που έχουν σταθερή σύνθεση υλικού και δεν αλλάζουν όταν υποβάλλονται σε δύναμη ή ροπή. Έτσι, η ισορροπία ενός άκαμπτου σώματος μπορεί να οριστεί ως μια κατάσταση στην οποία το άκαμπτο σώμα βρίσκεται σε σταθερή ή ισορροπημένη κατάσταση μετά την εφαρμογή όλων των δυνάμεων σε αυτό.

(Διαβάστε επίσης: ορμή και παρορμήσεις στη φυσική)

Εάν μια δύναμη ασκείται σε ένα άκαμπτο αντικείμενο, τότε το αντικείμενο θα αντιμετωπίσει μια αλλαγή στην κατάσταση κίνησης, τόσο μεταφραστική όσο και περιστροφική. Ωστόσο, εάν εφαρμοστούν πολλές δυνάμεις σε ένα άκαμπτο σώμα, αλλά αυτές οι δυνάμεις ακυρώνονται μεταξύ τους έτσι ώστε να μην οδηγήσουν σε αλλαγή στην κατάσταση κίνησης του αντικειμένου, τότε το αντικείμενο βρίσκεται σε ισορροπία.

Όταν παρατηρείται από το σύστημα σωματιδίων, οι συνθήκες ισορροπίας που ισχύουν για αντικείμενα είναι μόνο όροι μεταφραστικής ισορροπίας. Αυτό διαφέρει από την συνθήκη για την ισορροπία ενός άκαμπτου αντικειμένου. Η απαίτηση ισορροπίας που ισχύει για άκαμπτα σώματα είναι οι απαιτήσεις ισοζυγίου μετάφρασης και περιστροφής. Οι προϋποθέσεις που πρέπει να πληρούνται είναι ότι το αποτέλεσμα όλων των δυνάμεων που δρουν στο άκαμπτο αντικείμενο πρέπει να είναι ίσο με μηδέν (∑F = 0) και το αποτέλεσμα της ροπής που δρα στο άκαμπτο αντικείμενο πρέπει να είναι μηδέν (∑T = 0).

Η ισορροπία χωρίζεται σε δύο τύπους, δηλαδή τη στατική ισορροπία και τη δυναμική ισορροπία. Ένα αντικείμενο λέγεται ότι βρίσκεται σε στατική ισορροπία όταν το συνολικό άθροισμα όλων των δυνάμεων που δρουν στο αντικείμενο σε ηρεμία είναι μηδέν, έτσι ώστε το αντικείμενο να παραμένει σε ηρεμία.

Ενώ ένα αντικείμενο λέγεται ότι βρίσκεται σε δυναμική ισορροπία όταν παραμένει σε σταθερή κίνηση, είτε μεταφραστική είτε περιστροφική υπό την επίδραση πολλών δυνάμεων.