W niniejszym artykule zamierzamy omówić stan równowagi statycznej i związane z nim fakty.
Rozważ płaszczyznę odniesienia, a jeśli obserwowany obiekt znajduje się w spoczynku względem płaszczyzny, tj. jeśli nie podlega żadnemu ruchowi wraz z każdą siłą działającą na ten obiekt, jest zrównoważony, określony stan jest posłuszny powyższe warunki odpowiadają stanowi równowagi statycznej.
Ogólnie rzecz biorąc, obiekt, o którym mówi się, że jest w stanie równowagi statycznej, nie jest zdolny do poruszania się.
Kolejna część dotyczy definicji odpowiadającej stanowi równowagi statycznej.
Stan równowagi statycznej
Dowolny stan (stan fizyczny) systemu, który odpowiada zerowej sile oraz zerowemu momentowi obrotowemu, tj. wszystkie siły, o których mówi się, że działają na każdą cząsteczkę związaną z systemem sumują się, dając zero. Można też powiedzieć, że poszczególne części systemu mają być w spoczynku.
W kolejnym rozdziale poznamy stan równowagi statycznej.
Jaki jest stan równowagi statycznej?
Definiujemy geometrię, położenie i orientację układu za pomocą jednego z układów współrzędnych; w odniesieniu do zastosowanego układu współrzędnych ortogonalnych, siła przyłożona zewnętrznie oraz momenty powinny być zrównoważone przez siły i momenty, które będą generowane wewnętrznie. Mówi się, że jest to stan równowagi statycznej.
Obiekt powinien znajdować się w spoczynku i nie doświadczać żadnego ruchu (translacyjnego lub obrotowego) w celu osiągnięcia stanu równowagi statycznej.
W dalszej części omówiono czynniki wpływające na stan równowagi statycznej.
Co wpływa na stan równowagi statycznej?
Na stan równowagi statycznej mogą wpływać następujące czynniki,
- Wielkość siły
- Moment obrotowy
- Ramię poziomu
- Waga ciała
Wielkość siły: Wszystkie siły, o których mówi się, że działają na każdą cząsteczkę związaną z układem, powinny się sumować, aby dać zero, aby układ znajdował się w stanie równowagi statycznej.
Moment obrotowy: Każdy stan (stan fizyczny) układu w równowadze statycznej musi odpowiadać zerowej sile oraz zerowemu momentowi obrotowemu.
Ramię poziomu: Gdy ramię poziomu systemu jest zróżnicowane, możemy również zaobserwować jego wpływ na stan systemu.
Waga ciała: ciężar ciała jest również jedną z sił, które mają działać na system.
W najbliższym rozdziale omówimy różnicę między stanem równowagi statycznej i termicznej.
Jaka jest różnica między stanem równowagi statycznej a termicznej?
Poniżej znajduje się tabela przedstawiająca różnicę między stanem statycznym równowaga i równowagi termicznej.
| Statyczna równowaga | Równowaga termiczna |
| Dowolny stan (stan fizyczny) systemu, który odpowiada zerowej sile oraz zerowemu momentowi obrotowemu, tj. wszystkie siły, o których mówi się, że działają na każdą cząsteczkę związaną z systemem sumują się, dając zero. | Zaobserwowano, że dwa systemy znajdują się w równowadze termicznej, jeśli są połączone kanałem, który umożliwia przenoszenie ciepła. |
| Siła, która jest przykładana zewnętrznie, jak również momenty powinny być zrównoważone przez siły i momenty, które będą generowane wewnętrznie | Ogólnie równowaga termiczna jest zwykle rządzona przez zerowe prawo termodynamiki. Uważa się, że układ znajdujący się w stanie równowagi termicznej związany z układem jest jednorodny i stały przez cały okres. |
| Postać stojąca nieruchomo na podium, piłka umieszczona na ziemi i rzeźby Rock równowagi to tylko niektóre przykłady stanu równowagi statycznej. | Dwa połączone ze sobą naczynia zawierające wodę są w równowadze termicznej. |
Następnie omówimy kilka przykładów stanu równowagi statycznej.
Jaki jest przykład stanu równowagi statycznej?
Poniżej podano kilka przykładów stanu równowagi statycznej,
- Książka na stole, która odpoczywa
- Samochód zaparkowany na drodze
- Osoba stojąca nieruchomo na podium
- Kula postawiona na ziemi
- Rzeźby równowagi skalnej
Tutaj dowiemy się, dlaczego ciało nieruchome znajduje się w stanie równowagi statycznej.
Dlaczego ciało nieruchome znajduje się w stanie równowagi statycznej?
Mówi się, że ciało nieruchome znajduje się w stanie równowagi statycznej, ponieważ nie podlega żadnemu ruchowi, przy czym każda siła działająca na ten obiekt jest zrównoważona, tj. wszystkie siły, które mają działać na każdy związane z cząstkami ciała nieruchomego sumują się, aby dać zero. Można też powiedzieć, że poszczególne części systemu mają być w spoczynku.
Rozróżnij równowagę statyczną i dynamiczną.
| Równowaga dynamiczna | Statyczna równowaga |
| Zarówno reakcje do przodu, jak i do tyłu zachodzące w podobnym tempie są kryteriami równowagi dynamicznej. | Reakcje do przodu i do tyłu w tym samym tempie nie są kryteriami dla przypadku równowagi statycznej. |
| Reagenty, jak również stężenia produktów, powinny być zrównoważone względem siebie, aby osiągnąć dynamiczną równowagę. | Zmieniane są stężenia związane zarówno z reagentami, jak i produktami. |
| Słowo „dynamiczne” sugeruje, że reakcja przebiega w sposób ciągły. | Słowo „statyczne” oznacza, że nie możemy być świadkami jakiejkolwiek reakcji. |
| Ogólnie rzecz biorąc, układ w równowadze dynamicznej to: a zamknięty system. | Układ w równowadze statycznej jest na ogół układem otwartym. |
Co rozumiesz przez równowagę termiczną?
Zaobserwowano, że dwa systemy znajdują się w równowadze termicznej, jeśli są połączone kanałem, który umożliwia przenoszenie ciepła. Ogólnie równowaga termiczna jest zwykle rządzona przez zerowe prawo termodynamiki. Uważa się, że układ znajdujący się w stanie równowagi termicznej związany z układem jest jednorodny i stały przez cały okres.
Dwa połączone ze sobą naczynia zawierające wodę są w równowadze termicznej.
Co rozumiesz przez równowagę statyczną?
Rozważ płaszczyznę odniesienia, a jeśli obserwowany obiekt znajduje się w spoczynku względem płaszczyzny, tj. jeśli nie podlega żadnemu ruchowi wraz z każdą siłą działającą na ten obiekt, jest zrównoważony, określony stan jest posłuszny powyższe warunki odpowiadają stanowi równowagi statycznej.
Ogólnie rzecz biorąc, obiekt, o którym mówi się, że jest w stanie równowagi statycznej, nie jest zdolny do poruszania się. Układ w równowadze statycznej jest na ogół układem otwartym.
Jakie jest zastosowanie równowagi statycznej?
Stwierdzono, że równowaga statyczna działa jako pomocne narzędzie do analizy w mechanice klasycznej. Dowolny stan (stan fizyczny) układu, tj. w stanie równowagi statycznej, odpowiada zerowej sile oraz zerowemu momentowi obrotowemu, tj. wszystkie siły, o których mówi się, że działają na każdą cząsteczkę związaną z układem, sumują się, aby dać zero.
Dlatego możliwe jest znalezienie kierunku oraz wielkości odpowiadającej nieznanej sile, gdy jest ona dostępna dla jednej z sił.
Wnioski
Definiujemy geometrię, położenie i orientację układu za pomocą jednego z układów współrzędnych; w odniesieniu do zastosowanego układu współrzędnych ortogonalnych, siła przyłożona zewnętrznie oraz momenty powinny być zrównoważone przez siły i momenty, które będą generowane wewnętrznie. Mówi się, że jest to stan równowagi statycznej.
Przeczytaj także:
Cześć…..Jestem Harshitha H N. Ukończyłem studia magisterskie z fizyki na Uniwersytecie w Mysore ze specjalizacją w fizyce jądrowej. W wolnym czasie lubię odkrywać nowe rzeczy. Mój artykuł zawsze ma na celu rozwinięcie odpowiednich tematów i wniesienie do nich wartości.
Połączmy się poprzez LinkedIn-