Stabiles Gleichgewichtskonzept und Beispiele

In der Physik wird ein Objekt in gefunden stabiler Gleichgewicht Wenn sie es leicht von ihrer Position bewegt, kehrt sie sofort zu ihr zurück zu ihr. Sie können sich diese vorstellen und sich einen Marmor am Boden einer konkaven Schüssel vorstellen: Mit einem kleinen Berühr.

Wenn sich der Marmor am Boden des Behälters befindet, ist seine Gravitationspotentialergie minimal.

Der Marmor befindet sich im stabilen Gleichgewicht, wenn er sich am Boden des Behälters befindet. Quelle: f. Zapata.

Das stabile Gleichgewicht ist wichtig für Lebewesen und Strukturen.

Menschen und Tiere beim Gehen und Ausführen von Bewegungen bewahren natürlich das Gleichgewicht auf. Es ist ein Sturz, es nicht zu erreichen, es ist ein Sturz. Wenn Sie Sport treiben, ist das stabile Gleichgewicht von entscheidender Bedeutung, um die Aktivitäten zu entwickeln, z.

Stabilität ist in der Natur so wichtig, dass Menschen und Tiere Sinne haben, die es ihnen ermöglichen, die Position ihres Körpers jederzeit zu kennen: Propriozeption. Im inneren Ohr sind zahlreiche Rezeptoren, die jederzeit die Positionsinformationen an das Gehirn übertragen.

Außerdem verwenden Ingenieure und Bauherren die Prinzipien der Stabilität, um Strukturen zu erstellen, die im Laufe der Zeit bleiben und für Benutzer sicher sind. Die Erfahrung und das Studium der Mechaniker führen dazu, die folgenden Bedingungen zu etablieren, um das stabile Gleichgewicht der Dinge sicherzustellen:

Stabiles Gleichgewicht in unterstützten Körpern

Damit ein Körper bei der Stützung im stabilen Gleichgewicht bleibt, muss es folgendermaßen entsprechen:

-Der Körper muss so viel Stützoberfläche möglich haben. Diese Unterstützungszone wird durch alle möglichen Achsen, für die sich das Objekt drehen könnte.

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-Der Schwerpunkt muss in der niedrigstmöglichen Position sein.

Der Massenzentrum und die Stützfläche

Das stabile Gleichgewicht eines Körpers, animiert oder nicht, hängt vom Ort seines Massenzentrums ab, einem ganz besonderen Punkt, an dem seine gesamte Masse konzentriert ist. Während der Erde fällt der Massenzentrum mit dem Schwerpunkt zusammen, der der Körperpunkt ist, an dem das Gewicht angewendet wird.

Und es ist, dass das Gewicht eine der wichtigsten Kräfte ist, die bei der Suche nach Balance berücksichtigt werden können, da es nach seiner Handlung ein Drehmoment oder einen Moment verursachen kann, um den Körper zu drehen.

Nicht unbedingt das Massenzentrum enthält Masse. In einer Person, die steht oder sich hinlegt, befindet sich der Massenzentrum im Körper. Aber wenn Sie sich biegen, um die Füße der Füße zu berühren, ohne die Knie zu biegen.

Das andere primäre Element zur Aufrechterhaltung des stabilen Gleichgewichts eines Objekts ist die Unterstützung oder Stützoberflächenbasis. Aus Erfahrung ist erkannt, dass Objekte mit großen Unterstützungsflächen stabiler sind als solche mit kleineren Unterstützungsflächen.

Um sicherzustellen, dass sich ein Objekt im stabilen Gleichgewicht befindet, muss die senkrechte Linie, die sich mit der Bodenoberfläche befindet, durch die Stützbasis gehen. Wenn diese Linie außerhalb dieser Basis fällt, dreht sich das Objekt.

Stabile Gleichgewichtsbeispiele

Um das stabile Gleichgewicht eines unterstützten Objekts zu gewährleisten, werden diese Strategien befolgt:

-Verringern Sie den Schwerpunkt des Objekts, da je näher am Boden liegt, desto größer die Stabilität. Dies kann erreicht werden, indem der untere Teil des Körpers massiver wird.

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-Erhöhen Sie den in Kontakt mit dem Boden in Kontakt.

Der Grenzwinkel

In der folgenden Abbildung gibt es einen rechteckigen Block aus homogenem Material, das auf einer horizontalen Oberfläche getragen wird. Der Schwerpunkt fällt mit dem geometrischen Zentrum des Blocks zusammen.

Das Gewicht des Blocks kann diese Kurve machen, wenn er über einen bestimmten Grenzwinkel hinausgeht. Quelle: f. Zapata.

Im linken Bild befindet sich der Block im stabilen Gleichgewicht, da die senkrechte Linie, die den Schwerpunkt mit dem Boden verbindet.

In der Abbildung rechts ist der Block ein Winkel θ geneigt, so dass die senkrechte Linie, die durch den Schwerpunkt fließt, genau am Rand des Blockblocks fällt. Wenn der Wert dieses Winkels überschritten wird, dreht sich der Block nach rechts.

Die Figur warnt das:

Wenn der niedrige Schwerpunkt, steigt der Winkel und der Block kann mehr geneigt werden, ohne sich zu drehen. Andererseits ist der umkippende Winkel niedriger, wenn der Schwerpunkt steigt.

Im Falle eines Umkippens würde der Block ein niedrigerer Schwerpunkt haben, da Zu Es ist weniger als B, Und daher wäre seine Position stabiler, zusätzlich zu einer größeren Oberfläche getragen werden.

Stabile Gleichgewichtssituationen

Im Folgenden finden Sie häufige Situationen, in denen das stabile Gleichgewicht nicht nur von unterstützten Körpern beteiligt ist:

Bilder an der Wand hängen

Die Gemälde, die die Wände schlagen.

Sport

Wenn ein Fußballer hinter dem Ball läuft oder versucht, ihn von einem rivalisierenden Spieler zu entfernen, muss er sie reparieren, um sein Gleichgewicht stabil zu halten.

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Das stabile Gleichgewicht ist auch beim Fahren mit Fahrrad oder Motorrad sehr notwendig.

Schuhwerk

Es ist bekannt, dass Nadelfersenschuhe nicht so stabil sind wie die breite Ferse, weil sie eine größere Stützfläche als die erste haben.

Flexionen

Wenn eine Person die Finger mit den Händen berührt, ohne die Knie zu biegen, ist das Teigzentrum aus dem Körper. Die Person bleibt jedoch im stabilen Gleichgewicht, da die senkrechte Linie, die das Massenzentrum mit dem Boden verbindet.

Auf der anderen Seite, wenn die Person versucht, seine Finger zu berühren, aber seinen Rücken und seine Beine an der Wand festhalten, wird er sehen, dass er es nicht tun kann, ohne sein Gleichgewicht zu verlieren, weil das senkrechte, das den Massenzentrum mit dem Boden verbindet geht nicht an dem Bereich vorbei, der die Füße begrenzt.

Reisen

Um das Gleichgewicht aufrechtzuerhalten, wenn sie mit einem Bus oder dem Zugauto reisen, trennen die Menschen sofort ihre Füße. Auf diese Weise ist der Unterstützungsbereich größer und fällt weniger wahrscheinlich.

Breite Reifen

Sportwagen und Wettbewerbautos nutzen breite Reifen, um mehr Stabilität zu haben.

Verweise

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