Koncept stabilnej rovnováhy a príklady

Vo fyzike sa objekt nachádza v stabilná rovnováha Keď ju mierne presunula z jej pozície, okamžite sa k nej vráti. Túto predstavenie si môžete predstaviť mramor v spodnej časti konkávnej misky: s malým dotykom sa mramor krátko pohybuje okolo najnižšieho bodu a potom zostáva v pokoji.

Keď je mramor na spodku nádoby.

Mramor je v stabilnej rovnováhe, keď je na spodnej časti nádoby. Zdroj: f. Zapata.

Stabilná rovnováha je dôležitá pre živé bytosti a štruktúry, takže je dôležité vedieť, na čom záleží a ako ju udržať.

Pri chôdzi a vykonávaní pohybov si ľudia a zvieratá prirodzene udržiavajú rovnováhu. Výsledkom je pokles. Pri praktizovaní športu je stabilná rovnováha nevyhnutná na rozvoj aktivity, napríklad hranie futbalu a beh s loptou, ktorá bráni opakovaniu opak.

Stabilita je svojou povahou taká dôležitá, že ľudia a zvieratá majú zmysly, ktoré im umožňujú vždy poznať pozíciu ich tela: propriocepcia. Vo vnútornom uchu sú početné receptory, ktoré vždy prenášajú informácie o polohe informácie.

Inžinieri a stavitelia tiež používajú princípy stability na vytváranie štruktúr schopných zostať v priebehu času a bezpečne pre používateľov. Skúsenosti a štúdium mechaniky vedú k stanoveniu nasledujúcich podmienok, aby sa zabezpečila stabilná rovnováha vecí:

Stabilná rovnováha v podporovaných telách

Aby telo zostalo v stabilnej rovnováhe, keď je podporované, musí dodržiavať:

-Telo musí mať čo najviac podporných povrchov. Táto zóna podpory je vymedzená všetkými možnými sekerami, pre ktoré by sa objekt mohol otočiť, a prevrátenie pod pôsobením externých síl.

Môže vám slúžiť: Biofyzika: História, aké štúdie, aplikácie, koncepty, metódy

-Ťažisko musí byť v najnižšej možnej polohe.

Stred hmotnosti a podporný povrch

Stabilná rovnováha tela, animovaná alebo nie, závisí od umiestnenia jeho hmotnostného centra, čo je veľmi špeciálny bod, v ktorom je všetka jeho hmota koncentrovaná. Zatiaľ čo na Zemi sa ťažisko zhoduje so stredom gravitácie, čo je bod tela, kde sa hmotnosť uvažuje o použití.

A je to, že váha je jednou z najdôležitejších síl, ktoré treba pri hľadaní rovnováhy zohľadniť.

Nie nevyhnutne centrum hmoty obsahuje hmotnosť. V osobe, ktorá stojí alebo leží, je stredná hmota vo vnútri tela. Ale keď sa ohýbate, aby ste sa dotkli prstov nôh bez ohýbania kolená, strednú hmotnosť je vonku.

Ďalším primárnym prvkom na udržanie stabilnej rovnováhy objektu je podpora alebo podpora základne. Zo skúseností sa uznáva, že objekty s veľkými podpornými povrchmi sú stabilnejšie ako tie, ktoré majú menšie podporné povrchy.

Aby sa zabezpečilo, že objekt je v stabilnej rovnováhe, musí kolmo, ktorá sa spája s hmotnosťou s povrchom pôdy, prejsť podpornou základňou. Ak táto čiara spadne mimo túto základňu, objekt sa otočí.

Stabilné rovnovážne príklady

S cieľom zabezpečiť stabilnú rovnováhu podporovaného objektu sa tieto stratégie dodržiavajú:

-Znížte ťažisko objektu, pretože čím bližšie k zemi je, tým väčšia je stabilita. To sa dá dosiahnuť tým, že spodná časť tela bude masívnejšia.

Môže vám slúžiť: Live Poplatky: Koncept, charakteristiky, príklady

-Zvýšte oblasť v kontakte so zemou.

Limitný uhol

Na nasledujúcom čísle je obdĺžnikový blok vyrobený z homogénneho materiálu podopretý na vodorovnom povrchu. Stred gravitácie sa zhoduje s geometrickým centrom bloku.

Hmotnosť bloku môže tento otočiť, ak sa nakláňa za určitý limitný uhol. Zdroj: f. Zapata.

Na ľavom obrázku je blok v stabilnej rovnováhe, pretože kolmú čiaru, ktorá sa spája s gravitáciou s podlahou, prechádza podporným povrchom, ktorý je základom bloku.

Na obrázku vpravo je blok naklonený uhol 9, takže kolmú čiaru, ktorá prechádza stredom gravitácie, presne padá na okraj bloku bloku. Keď je hodnota tohto uhla prekročená, blok sa otočí doprava.

Postava varuje, že:

Ak je nízka ťažba gravitácie, uhol sa zvyšuje a blok sa môže viac nakloniť bez otáčania. Na druhej strane, ak ťažisko stúpa, uhol prevrátenia je nižší.

V prípade prevrátenia by blok bol s nižším ťažiskom do Je to menej ako b, A preto by jej poloha bola stabilnejšia, okrem toho, že by bola podopretá na väčšom povrchu.

Stabilné rovnovážné situácie

Nižšie sú uvedené bežné situácie, v ktorých sa stabilná rovnováha zúčastňuje nielen podporovaných orgánov:

Obrázky visiace na stene

Obrazy, ktoré porazili steny, sú v stabilnej rovnováhe, bez toho, aby zvážili trenie, ale iba hmotnosť.

Športový

Keď futbalista beží za loptou alebo sa snaží zabrániť mu v odstránení konkurenčným hráčom, musí ich opraviť, aby udržal rovnováhu stabilnú.

Môže vám slúžiť: hromadné číslo: Čo je to a ako ho získať (s príkladmi)

Stabilná rovnováha je tiež veľmi potrebná pri jazde na bicykli alebo motocykli.

Obuv

Je známe, že topánky na päty ihiel nie sú také stabilné ako široké päty, pretože majú väčšiu podpornú plochu ako prvé.

Ohyby

Keď sa človek dotkne prstami rukami, bez ohýbania kolien, centrum cesta je mimo tela. Osoba však zostáva v stabilnej rovnováhe, pretože kolmú čiaru, ktorá spája hmotnostné centrum so zemou, prechádza cez oblasť vymedzenú nohami.

Na druhej strane, ak sa osoba pokúša dotknúť sa jeho prstov, ale držať chrbát a nohy prilepené k stene, uvidí, že to nemôže urobiť bez straty rovnováhy, pretože kolmo, ktorý spája strednú hmotu s podlahou neprechádza cez oblasť, ktorá obmedzuje chodidlá.

Cestovanie

Aby sa udržala rovnováha pri cestovaní po autobuse alebo vlakom, ľudia okamžite oddeľujú nohy. Týmto spôsobom je oblasť podpory väčšia a je menej pravdepodobné, že klesne.

Široké pneumatiky

Športové vozidlá a súťažné autá používajú široké pneumatiky na väčšiu stabilitu.

Odkazy

1. Bauer, w. 2011. Fyzika pre inžinierstvo a vedy. Zväzok 1. MC Graw Hill.
2. Giancoli, D.  2006. Fyzika: Princípy s aplikáciami. 6. Ed Prentice Hall.
3. Hewitt, Paul. 2012. Koncepčná fyzická veda. 5. Edimatizovať. Pearson.
4. Resnick, r. (1999). Fyzický. Zvuk. 1. 3. vydanie. v španielčine. Kontinentálna redakčná spoločnosť s.Do. c.Vložka.
5. Rex, a. 2011. Základy fyziky. Pearson.
6. Sears, Zemansky. 2016. Fyzika univerzity s modernou fyzikou. 14. Edimatizovať. Zväzok 1. Pearson.