7 Neutrální rovnováha Příklad: Podrobné vysvětlení

Tento článek bude založen na příkladu neutrální rovnováhy. Když slyšíme slovo rovnováha, okamžitě nás napadne rovnováha mezi předměty nebo silami. Tento fakt je pravdou, že rovnováha přímo souvisí s rovnováhou mezi dvěma nebo více objekty.

V tomto článku se budeme dále zabývat rovnováhou. Je to víc než jen vyvažování. Nejprve budeme diskutovat o různých typech rovnováhy. V tomto článku se zaměříme na neutrální rovnováhu.

• Mramor ležící na vodorovné ploše, nerušený.
• Posouváním knihy po povrchu stolu se kniha po zastavení dostává do neutrální rovnováhy.
• Fotbal ležící na zemi.
• Auto zaparkované bez ruční brzdy (nepůsobila na něj žádná vnější síla, aby zůstalo stát).
• Válec ležící nehybně na rovném povrchu.
• Nanášení viskózního krému na ruce (například opalovací krém).
• Baňka ležící na zemi.
• Tlačení těžké krabice.
• Když na podlahu hodíte těžký předmět, zastaví se, jakmile dopadne na podlahu.

Co je to rovnováha?

Jak bylo uvedeno výše, rovnováha je stav systému ve kterém jsou všechny síly vyváženy nebo se navzájem ruší. Rovnováha je velmi důležitá v každém oboru, ať už je to chemie, fyzika, inženýrství nebo každodenní život. Rovnováha znamená rovnováhu, bez rovnováhy bude pro životy velmi těžké být jednoduché.

Rovnováha může být široce klasifikována jako - Mechanická rovnováha, chemická rovnováha a tepelná rovnováha. Mechanická rovnováha se také dále dělí na podkategorie, z nichž jedním takovým typem je neutrální rovnováha (ostatní podtypy jsou stabilní rovnováha a nestabilní rovnováha). Podívejme se, co je neutrální rovnováha.

Obrázek kreditů: Kku, Tepelná rovnováha v uzavřeném systému, CC BY-SA 4.0

Rovnice sil

Když působí více sil, pak je obtížné pro objekt ve stabilní dráze nebo zůstat nehybný. Pokud síly působí tak, že se tyto síly vzájemně ruší, pak je snazší udržet objekt stabilní.

Uvažujme dvě síly F1 a F2 působící na těleso A. Obě síly působí v prvním případě horizontálně a v druhém případě vertikálně. Aby bylo těleso v rovnováze v obou případech, musí být splněny následující podmínky:

• 1^st případ- Aby bylo těleso v rovnováze, všechny síly by se měly navzájem rušit, to znamená, že součet všech horizontálních sil by měl být nulový.

Σ F_x = 0

kde,

Fx představuje všechny síly ve směru X

• 2^nd případ- Aby bylo těleso v rovnováze, měly by se všechny síly vzájemně rušit, to znamená, že součet všech vertikálních sil by měl být roven nule.

Σ Fx = 0

kde,

Fy představuje všechny síly ve směru Y

Co je neutrální rovnováha?

Neutrální rovnováha je druh rovnováhy, ve které se tělo zastaví ve své nové poloze poté, co bylo mírně posunuto nějakou vnější silou.

Těleso se po dosažení neutrální rovnováhy nepohybuje, to znamená, že zůstává nehybné. Toto je povinná podmínka pro neutrální rovnováhu. Pokud se těleso přesune do své původní polohy, mělo by být posunuto vnější silou.

Těleso se nevrátí do své původní polohy, ale zůstane nehybné v nové poloze.

Příklad neutrální rovnováhy

Nyní máme představu o neutrálnosti rovnováha, pojďme si v tom udělat jasno tím, že se podíváme na některé příklady uvedené níže.

V našem každodenním životě zažíváme neutrální rovnováhu, podívejme se na to příklady neutrální rovnováhy vidíme v každodenním životě -

Mramor ležící na vodorovné ploše, nerušený

Mramor se nepohybuje, protože na něj nepůsobí žádná síla. Mramor tam leží sám o sobě bez podpory vnější síly. Pohybuje se pouze tehdy, když na něj působí vnější síla. Proto se říká, že je v neutrální rovnováze.

Posouváním knihy po povrchu stolu se kniha po zastavení dostává do neutrální rovnováhy

Jak se působení síly zmenšuje, kniha se dostává do neutrální rovnováhy.

Fotbal ležící na zemi

Když míč leží na zemi nedotčený, nehýbe se. K pohybu míče je zapotřebí vnější síla. Bez jakékoli vnější síly tam bude ležet dál. Jedná se tedy o neutrální rovnováhu.

Vůz zaparkovaný bez ruční brzdy (nevyvíjela se žádná vnější síla, aby zůstalo stát)

Když nejsou zataženy ruční brzdy, znamená to, že vůz stojí sám o sobě a nepůsobí žádná vnější síla, která by jej udržela v klidu, takže je v neutrální rovnováze.

Válec ležící nehybně na rovném povrchu

Válec se bude odvalovat, jakmile se ho dotkne vnější síla, když leží nerušeně, říká se, že válec je v neutrální rovnováze.

Nanášení viskózního krému na ruce (například opalovacího krému)

Viskózní krémy/tekutiny se nebudou pohybovat, dokud na ně nepůsobí vnější síla. Stejně jako v případě opalovacího krému musíme k jeho aplikaci vyvinout smykovou sílu, bez které by se sám nerozšířil.

Baňka ležící na zemi

Baňka ležící na zemi je nehybná, nebude se pohybovat, pokud na ni nepůsobí síla. Proto se říká, že je v neutrální rovnováze.

Tlačení těžké krabice

Jakmile začneme tlačit na těžkou krabici, předmět se začne pohybovat, ale v okamžiku, kdy přestaneme tlačit, se předmět přestane pohybovat. Nepohybuje se dále samo od sebe ani se nevrací tam, kde se začalo pohybovat. Je tedy v neutrální rovnováze,

Když na podlahu hodíte těžký předmět, zastaví se, jakmile dopadne na podlahu

Když hodíme těžký předmět na podlahu, předmět spadne kvůli gravitační síla. Když dopadne na zem, díky své vlastní hmotnosti se nedokáže odrazit proti gravitaci. Proto tam zůstane, aniž by se zvedl ze země. Můžeme tedy říci, že objekt je v neutrální rovnováze.

Neutrální rovnováha plovoucích těles

 Když se těleso vznáší, říká se, že je v neutrální rovnováze, když se těleso ani nevrátí do své původní polohy, ani se nepohybuje dále.

M je meta střed těla. Pokud leží přesně ve stejném bodě, kde leží gravitace, G, pak se říká, že těleso je v neutrální rovnováze.

Co myslíš tou stabilní rovnováhou?

Viděli jsme, že v neutrální rovnováze tělo zůstává ve své nové poloze. Nyní ve stabilní rovnováze se tělo vrátí do své původní polohy poté, co se síla zvedne nebo na něj již nepůsobí.

K posunu dochází v důsledku vnější síly působící na těleso. Neutrální rovnováha a stabilní rovnováha mohou znít podobně, ale liší se od sebe.

Je stabilní rovnováha a neutrální rovnováha stejná?

Stabilní rovnováha a neutrální rovnováha mohou znít podobně, ale navzájem se liší. I když ani mezi nimi není velký rozdíl.

Primární rozdíl je v tom, že ve stabilní rovnováze se tělo vrátí do své původní polohy, ale v neutrální rovnováze tělo zůstane nehybné v nové poloze, aniž by se vrátilo do své původní polohy nebo se pohybovalo dál.

Co je nestabilní rovnováha?

Nestabilní rovnováha je stav těla, kdy i malý pohyb v těle způsobí velkou změnu. To znamená, že tělo je tak nestabilní, že mírné zatlačení naruší jeho rovnovážný stav.

Můžeme pozorovat nestabilní rovnováha v každodenním životě. Například, položíme-li na knihu špičatý hrot a mírně s knihou pohneme, špičatý vrchol okamžitě spadne dolů. Stejně tak, pokud položíme láhev s úzkým uzávěrem dnem vzhůru, může zůstat nehybná, ale jakmile na ni působí mírná síla, spadne.

Význam rovnováhy

Všichni jsme zažili, že dokonalost přichází se stabilitou. Ve fyzice můžeme pozorovat, že každý atom zažívá určitý druh síly.

• Atom je stabilní, protože meziatomové síly jsou vyvážené V okamžiku, kdy se pokusíme atom rozdělit, dostaneme atomovou bombu!
• Při použití nůžek nám nevyhovuje, když se předmět pohybuje sem a tam, můžeme snadno stříhat, pokud je upnutý nebo držený rukou.
•  Chůze po nakloněné cestě je obtížná, protože pracujeme proti gravitaci, a tím je narušena rovnováha.
• Letadlo se pohybuje v důsledku rovnováhy mezi silou způsobenou gravitací a vztlakem.
• Chůze je také příkladem vyvážené rovnováhy, pokud by gravitace byla menší, než bychom se mohli začít vznášet ve vzduchu.

Tam jsou četné příklady v každodenním životě, kdy můžeme poděkovat rovnováze za stávající. Bez rovnováhy bychom v našich životech nemohli mít takovou jednoduchost.

Také čtení:

• Příklad více alel 2
• Příklad prokaryotické buňky
• Příklad hypertonického řešení
• Příklad frekvence vlny
• Příklad chemické změny, která je vratná
• Příklad podélné vlny
• Příklad konstantní úhlové rychlosti
• Příklad gravitačního zrychlení
• Příklad principu Aufbau
• Příklad eukaryotické buňky