13 Nestabilní rovnováha Příklad: Podrobné vysvětlení

V tomto článku o fyzice porozumíme praktickým příkladům nestabilní rovnováhy a faktům s nimi souvisejícími pojmy.

Nestabilní rovnováha nastává, když těleso získává maximální gravitační potenciální energii. Když je na jakoukoli látku nebo předmět aplikováno malé množství síly, pohybuje se pryč ze své původní polohy, aby se systém dostal do nestabilní rovnováhy. Příklady nestabilní rovnováhy jsou převrácené objekty.

Nyní porozumět podrobným vysvětlením příkladu nestabilní rovnováhy.

Obrácená tužka

Umístěte tužku do její obrácené polohy. Nezůstane ve stejné poloze déle než vteřinu, protože více přibírá gravitační potenciální energie a bude v nestabilní rovnováze. Jakýkoli špičatý předmět, pokud je umístěn obráceně, bude příkladem nestabilní rovnováhy.

košíková

V určitém okamžiku hry, když se hráč pokusí dát míč do koše, bude šance, že tento míč zůstane na okraji koše; snaží se vyvážit a později se sroluje dolů kvůli zisku maxima gravitační potenciální energie. To způsobí, že basketbalový míč dosáhne nestabilní rovnováhy a je příkladem nestabilní rovnováhy.

Kostka ledu

Pevná kostka ledu vlivem tepla taje a stává se kapalným a teče na povrch. Zde je nezbytné poznamenat, že tekutá forma ledu bude v nestabilní rovnováze. Můžeme usuzovat, že po změně skupenství na kapalné bude pevná látka příkladem nestabilní rovnováhy.

Objekt umístěný na okraji libovolného stolu

Když umístíte jakýkoli předmět nebo materiál na okraj jakékoli pevné látky, v určitém bodě jistě spadne. Stává se to proto, že získává více gravitační potenciální energie, když objekt jde ze své pozice. Posouvá se ze své původní polohy a dosahuje nestabilní rovnováhy.

Vertikální kyvadlo

Pokud budete kyvadlo udržovat ve svislé poloze, nezůstane v této poloze dlouho bez pevné podpěry. Pohybuje se ze své předchozí polohy a dosáhne podlahy, jakmile má více gravitační potenciální energie. Dosahuje své nestabilní rovnováhy a je primárním příkladem nestabilní rovnováhy.

Převrácené špičaté objekty

Umístěte tužku do její obrácené polohy. Nezůstane ve stejné poloze déle než sekundu, protože získá více gravitační potenciální energie a bude v nestabilní rovnováze. Jakýkoli špičatý předmět, pokud je umístěn obráceně, bude příkladem nestabilní rovnováhy.

Míč je umístěn na okraji jakéhokoli materiálu

Když držíte míč na jakékoli hraně, snaží se nějakou dobu balancovat a později se dostane na zem. Dochází k tomu díky větší gravitační potenciální energii, kterou má míč v těžišti, takže ztratí rovnováhu a dosáhne na zem. Je to příklad nestabilní rovnováhy.

Pohyb kuliček

Když hodíte balíček kuliček na podlahu, pohybuje se náhodně, aniž by vlivem síly zůstal ve stabilní poloze. K pohybu těchto kuliček dojde v důsledku zisku větší gravitační potenciální energie při házení. Bude to ve své nestabilitě rovnováha a je příkladem nestabilní rovnováhy.

Posouvání předmětů

Posuvné předměty nebo jakýkoli materiál lze také považovat za příklad nestabilní rovnováhy. Když necháte jakýkoli materiál klouzat po povrchu, klouže rychle dolů, aniž by v některých případech čelil jakýmkoliv překážkám. Současně, klouzáním pro každý bod, se poloha mění, takže objekt je ve své nestabilní rovnováze tím, že získává více potenciální energie.

Narozeninová čepice na jakékoli knize

Víme, že narozeninová čepice má tvar kužele matematického předmětu. Pokud tedy vidíme tvar kužele, má jeden ostrý obrácený hrot. Pokud se pokusíte udržet čepici obrácenou na kterékoli vrcholové části knihy, ztratí kontrolu a vzdálí se ze své pozice, čímž získá více gravitační potenciální energie. V tomto okamžiku bude narozeninová čepice v nestabilní rovnováze.

Rám umístěný s jemnou podporou

Když se pokusíte zavěsit rám na jemný hřebík, nezůstane déle ve stejné poloze a spadne kvůli nestabilitě rámu na hřebíku. Je to proto, že objekt získává více gravitační potenciální energie, díky které se dostane do nestabilní rovnováhy.

Papírová koule na jakýkoli povrch

Hra s kousky papírové koule byla pro mnoho lidí nejoblíbenější hrou všech dob. Když hodíte papírovou kouli, dostane se na zem a zůstane tam, dokud nebude aplikována další síla. Po působení síly se vzdálí od své polohy tím, že získá další potenciální energii; v této době dosáhne své nestabilní rovnováhy. Je to vynikající příklad nestabilní rovnováhy.

Obrácené pero

Umístěte pero do jeho obrácené špičaté polohy. Nezůstane ve stejné poloze déle než sekundu, protože získá více gravitační potenciální energie, přesune se ze své polohy a zhroutí se. Dosáhne své nestabilní rovnováhy. Jakýkoli špičatý předmět, pokud je umístěn obráceně, bude příkladem nestabilní rovnováhy.

Čtěte více: Příklad stabilní rovnováhy

Často kladené otázky o nestabilní rovnováze | Nejčastější dotazy

Co rozumíte pod pojmem nestabilní rovnováha?

Můžeme říci, že jakákoli látka je v nestabilní rovnováze, když těžiště tohoto materiálu klesá.

Když je na jakýkoli stacionární materiál aplikováno malé množství tlaku nebo tahu, pohybuje se z tohoto místa. Když jeho těžiště klesá a získává značné množství své potenciální energie.

Jaký může být každodenní příklad materiálu v nestabilní rovnováze?

V každodenní rutině můžeme pozorovat mnoho příkladů nestabilní rovnováhy, dokonce i drobné předměty, které kolem sebe vidíme, jsou v nestabilním rovnovážném stavu.

Malé zrnko semene, které nedokáže udržet rovnováhu a šíří se po podlaze, je nestabilní rovnováha; míč, který se při vyrušení kutálí po dráze důležitá nestabilní rovnováha příklad.

Jak zjistíte, zda je objekt v rovnováze nestabilní?

Víme, že každý systém je ve své nestabilní rovnováze tím, že pozorujeme jeho pohyb, když dojde k narušení.

Jakýkoli materiál je považován za nestabilní, když se nevrátí do výchozí polohy před narušením. I při malém množství použité síly nebo narušení systém změní svůj rovnovážný stav ze stabilního na nestabilní.

Jaké jsou hlavní podmínky pro nestabilní rovnováhu?

Hlavními podmínkami pro nestabilní rovnováhu jsou

  • Celková čistá síla nebo narušení systému.
  • Pohyb systému, když je narušen.
  • Snížení těžiště
  • Zvýšení potenciální energie
  • Pohyb ze systému v rovnovážné poloze.

Jaká situace může vést k nestabilní rovnováze?

Situace, které mohou vést systém k nestabilní rovnováze, závisí na jeho rovnováze, pohybu a použité síle.

I když se při mírném zatlačení nebo tahu objekt rozruší a přejde do jiné polohy a nevrátí se do své výchozí polohy, může to způsobit, že systém objektů bude v nestabilní rovnováze.

Také čtení: