Když je rovnováha dynamická rovnováha: 9 faktů

Víme, že rovnováha znamená vyvážení systému. Existují především dva typy rovnováhy nazývané dynamická a statická rovnováha.

Dynamická rovnováha popisuje stabilitu systému za rovnovážného stavu všech sil. Pro popis rovnováhy jako dynamické rovnováhy by mělo být splněno několik podmínek. V tomto příspěvku se dozvíme, kdy je rovnováha dynamickou rovnováhou, a několik skutečností, které jsou součástí dynamické rovnováhy.

V každém fyzickém systému na ně musí působit nějaké síly. Tyto vyvíjené síly korelovaly s rovnováhou. V závislosti na chování sil lze odvodit dynamickou rovnováhu.

Když je systém v dynamické rovnováze?

Říká se, že systém je v dynamické rovnováze, když se systém pohybuje konstantní rychlostí a zrychlení je nulové, takže na systém nepůsobí žádná čistá síla. Obecně se říká, že objekt pod rovnoměrným pohybem má dynamickou rovnováhu.

Samotný pojem dynamika znamená pohyb. Pokud se objekt pohybuje rovnoměrně, rychlost zůstává konstantní, takže není možné žádné zrychlení. Za takových podmínek se podle druhého Newtonova Newtonova pohybového zákona čistá síla působící na objekt stane nulovou, což způsobí stav dynamické rovnováhy.

Jinými slovy, dynamická rovnováha je také označována jako rovnováha v ustáleném stavu. Pokud v systému nedochází k žádné pozorovatelné změně, pak se v systému ustaví dynamická rovnováha.

V termodynamice je dynamická rovnováha považována za časový průměr náhodného pohybu malého objektu při konstantní rychlosti.

Proč je systém v dynamické rovnováze?

Protože víme, že rovnováha znamená rovnováhu, systém musí zůstat stejný stavu za rovnovážných podmínek. Dynamika rovnováha je vyvíjena na pohybující se objekt vyvažovacími silami ve všech směrech. Aby se udržel pohyb objektu, systém bude v dynamické rovnováze.

Rovnováhu lze také popsat jako stav beze změny ve fyzikálním systému. Pokud se rychlost objektu neustále mění, objekt se začne zrychlovat, a tak se čistá síla mění se zrychlením. Pro udržení konstantního pohybu objektu bude systém v dynamické rovnováze.

Jak je systém v dynamické rovnováze?

Když na pohybující se objekt působí dvě stejné a opačné síly, rychlost objektu se stává konstantní. Čistá síla tedy bude nulová zrušením vynaložené síly. Díky tomu systém dosáhne dynamické rovnováhy.

O jakémkoli fyzickém systému bez čisté síly při konstantní rychlosti se říká, že je v dynamické rovnováze – to znamená, že systém je v translačním pohybu. Za takových podmínek se v systému ustaví dynamická rovnováha, pokud je rovnoměrná rychlost.

V jiném kontextu, když je rychlost dopředné reakce rovna zpětné reakci, nastává dynamická rovnováha.

A+B⇌AB

Kde dochází k dynamické rovnováze?

Dynamická rovnováha nastává, když je těleso v přímočarém pohybu konstantní rychlostí. I když se těleso pohybuje rovnoměrným kruhovým pohybem, úhlová rychlost tělesa bude konstantní a v takovém případě můžeme pozorovat dynamickou rovnováhu.

Můžete to pozorovat ve vlacích s konstantní rychlostí, kde čistá síla působící na vlak zůstává nezměněna a rovnoměrně se otáčející ventilátor s konstantní rychlostí. Nezrychluje, takže úhlová rychlost ventilátoru je konstantní a čistá síla je nulová.

Pokud vezmeme v úvahu termodynamiku, dynamická rovnováha obecně nastává v uzavřeném systému. Dynamická rovnováha může být také vyjádřena jako „stav, ve kterém dojde-li k jakékoli reakci, původní složení se s časem nemění“.

Výše uvedené tvrzení znamená, že přechod mezi reakcí probíhá, dopředná reakce a zpětná reakce musí být stejné. Takže při reverzibilní reakci můžeme získat dynamickou rovnováhu.

Jak zjistit, zda je rovnováha v dynamické rovnováze?

Pokud se jakýkoli objekt nezrychluje, existuje více šancí, že objekt dosáhne dynamické rovnováhy, protože víme, že konstantní rychlost vždy poskytuje systému podmínky dynamické rovnováhy.

Síly působící na systém jsou v dynamické rovnováze stejné a opačné. Předpokládejme, že síla F_a působí na těleso v pohybu znamená nějakou sílu F_b působí opačně než Fa, aby vyrovnal systém, takže rychlost může být nastavena jako konstantní.

F_a=-F_b

F_a+F_b=F_síť=0

Například běžecký pás, který jsme používali v posilovně. Člověk má konstantní rychlost, když se jeho nohy pohybují dopředu a rampa běžícího pásu se pohybuje dozadu. Síla vyvíjená nohou, aby vyvolala pohyb vpřed, se rovná síle vyvíjené na běžeckém pásu, aby vyvolala pohyb vzad. Tato akce způsobí, že osoba běží konstantní rychlostí s dynamickou rovnováhou.

Co se stane, když je směs v dynamické rovnováze?

Dynamická rovnováha nastává pouze tehdy, když je reakce vratná; to znamená, že i poté, co reakce proběhne a obrátíte ji, skončíte s původními součástmi se stejnou iniciálou koncentrace.

V dynamické rovnováze zůstává směs stejná se stejným množstvím a koncentrací jak reaktantu, tak produktu. Aby směs dosáhla dynamické rovnováhy, nemůžete do směsi přidávat ani odebírat žádnou látku. Do procesu může být zapojena pouze energie při dynamické rovnováze ve směsi.

Vezměme si například směs cukru a vody. Cukr-voda, když jsou v rovnováze, cukr se stále rozpouští ve vodě beze změny původního množství cukru. I když vzorek překrystalizujete, zpočátku získáte stejné množství cukru, jaké jste přidali.

Když je kapalina v dynamické rovnováze se svou párou?

Když je uvnitř kapalina dynamická rovnováha s jeho párou je rychlost kondenzace a vypařování navzájem stejná, takže obě fáze sdílejí stejné množství kinetické energie při stejné teplotě. Víme, že pára je plynné skupenství kapaliny. Protože se jedná pouze o fázový přechod kapaliny, dynamická rovnováha vždy koreluje s kapalinou a párou.

Předpokládejme, že držíte kapalinu v uzavřené nádobě s nulovým tlakem par a rychlost kondenzace je také nulová, ale rychlost odpařování není vůbec nulová. Ale jak se čas mění, tlak par roste, dokud se rychlost kondenzace nerovná rychlosti odpařování a udržuje systém v podmínkách dynamické rovnováhy.

Popište scénář, kdy je systém v dynamické rovnováze

Systém v dynamické rovnováze lze vysvětlit pomocí parašutisty jako příkladu. Když parašutista vyskočí, gravitace ho přitáhne ke středu země, takže začne zrychlovat. Ale jak se rychlost zvyšuje, odpor vzduchu nebo odpor, který má stejnou velikost, ale je vyvíjen opačně než gravitace, nastavuje podmínku dynamické rovnováhy.

Odpor vyvíjený v opačném směru se nakonec rovná gravitační síle, takže čistá síla působící na potápěče neustále klesá, dokud nedosáhne nuly spolu se zrychlením.

I když je zrychlení nulové, potápěč se stále pohybuje, protože zvyšuje rychlost. Rychlost se nazývá konečná rychlost, díky které potápěč padá tak rychle, jak jen může.

Proč investovat do čističky vzduchu?

V tomto příspěvku jsme se dozvěděli, že dynamická rovnováha je spojena s nulovou čistou silou a konstantní rychlostí. Rychlost reakce musí zůstat konstantní, i když je reakce obrácená.

Také čtení:

• S polarizované
• Typy harmonických oscilátorů
• Dynamická rovnováha v molekulách
• Příklad komprese
• Dopplerův jev pro pohybujícího se pozorovatele
• Rosný bod a nadmořská výška
• Rosný bod a bublinkový bod
• Přehled magnety elektromagnet permanentní tvrdý měkký
• Anatomie lidského ucha
• Příklad stabilní rovnováhy