Stabilnost i nestabilnost ravnoteže. Ravnoteža tela

Ravnoteža je stanje sistema u kojem su sile koje djeluju na sistem međusobno uravnotežene. Ravnoteža može biti stabilna, nestabilna ili indiferentna.

Koncept ravnoteže jedan je od najuniverzalnijih u prirodnim naukama. Primjenjuje se na bilo koji sistem, bilo da se radi o sistemu planeta koje se kreću u stacionarnim orbitama oko zvijezde, ili populaciji tropskih riba u laguni atola. Ali najlakši način da se shvati koncept ravnotežnog stanja sistema je kroz primjer mehaničkih sistema. U mehanici se smatra da je sistem u ravnoteži ako su sve sile koje djeluju na njega potpuno izbalansirane jedna s drugom, odnosno poništavaju jedna drugu. Ako čitate ovu knjigu, na primjer, sedeći u stolici, onda ste u stanju ravnoteže, jer je sila gravitacije koja vas vuče nadole u potpunosti nadoknađena silom pritiska stolice na vaše telo, koji deluje iz odozdo prema gore. Ne padate i ne poletite upravo zato što ste u stanju ravnoteže.

Postoje tri vrste ravnoteže, koje odgovaraju trima fizičkim situacijama.

Stabilna ravnoteža

To je ono što većina ljudi obično razumije pod "ravnotežom". Zamislite loptu na dnu sferne posude. U stanju mirovanja nalazi se strogo u centru posude, gdje je djelovanje gravitacijske privlačnosti Zemlje uravnoteženo reakcijskom silom oslonca, usmjerenom striktno prema gore, a lopta leži tamo baš kao što se odmarate u stolici. . Ako lopticu odmaknete od centra, kotrljajući je u stranu i gore prema ivici posude, onda čim je pustite, ona će odmah juriti nazad do najdublje tačke u centru posude - u pravcu stabilan položaj ravnoteže.

Vi, sedeći u stolici, ste u stanju mirovanja zbog činjenice da je sistem koji se sastoji od vašeg tela i stolice u stanju stabilne ravnoteže. Stoga, kada se neki parametri ovog sistema promijene – na primjer, kada se vaša težina poveća, ako vam, recimo, dijete sjedi u krilu – stolica će, kao materijalni objekt, promijeniti svoju konfiguraciju na način da sila reakcija podrške se povećava - i ostat ćete u položaju stabilne ravnoteže (najviše što se može dogoditi je da jastuk ispod vas potone malo dublje).

U prirodi postoji mnogo primjera stabilne ravnoteže u različitim sistemima (i ne samo mehaničkim). Razmotrite, na primjer, odnos grabežljivca i plijena u ekosistemu. Omjer broja zatvorenih populacija grabežljivaca i njihovog plijena brzo dolazi u stanje ravnoteže - toliko zečeva u šumi iz godine u godinu konzistentno čini toliko lisica, relativno govoreći. Ako se iz nekog razloga veličina populacije plijena naglo promijeni (zbog porasta nataliteta zečeva, na primjer), ekološka ravnoteža će se vrlo brzo uspostaviti zbog brzog povećanja broja grabežljivaca, koji će početi istrebiti zečeve ubrzanim tempom dok se broj zečeva ne vrati u normalu i ne počnu sami umirati od gladi, vraćajući vlastitu populaciju u normalu, uslijed čega će se vratiti broj zečeva i lisica na normu koja je uočena prije porasta nataliteta među zečevima. To jest, u stabilnom ekosistemu djeluju i unutrašnje sile (iako ne u fizičkom smislu riječi), nastojeći da vrate sistem u stanje stabilne ravnoteže ako sistem odstupi od njega.

Slični efekti se mogu uočiti u ekonomskim sistemima. Oštar pad cijene proizvoda dovodi do porasta potražnje od strane lovaca na povoljne cijene, naknadnog smanjenja zaliha i, kao posljedica toga, povećanja cijene i pada potražnje za proizvodom - i tako sve dok se sistem ne vrati u stanje stabilne cjenovne ravnoteže ponude i potražnje. (Naravno, u stvarnim sistemima, kako ekološkim tako i ekonomskim, mogu djelovati vanjski faktori koji odstupaju sistem od ravnotežnog stanja - na primjer, sezonski odstrel lisica i/ili zečeva ili državna regulacija cijena i/ili kvote potrošnje. Takvo miješanje dovodi do ravnoteža pomaka, čiji bi analog u mehanici bio, na primjer, deformacija ili nagib posude.)

Nestabilna ravnoteža

Međutim, nije svaka ravnoteža stabilna. Zamislite loptu koja balansira na oštrici noža. Sila gravitacije usmjerena striktno naniže u ovom slučaju očito je također potpuno uravnotežena sa silom reakcije oslonca usmjerene prema gore. Ali čim se centar lopte odbije od tačke odmora koja pada na liniju oštrice čak i za delić milimetra (a za to je dovoljan slab uticaj sile), ravnoteža će se trenutno poremetiti i sila gravitacije će početi da vuče loptu sve dalje i dalje od nje.

Primer nestabilne prirodne ravnoteže je toplotna ravnoteža Zemlje kada se periodi globalnog zagrevanja smenjuju sa novim ledenim dobom i obrnuto ( cm. Milankovićevi ciklusi). Prosječna godišnja površinska temperatura naše planete određena je energetskom ravnotežom između ukupnog sunčevog zračenja koje dopire do površine i ukupnog toplotnog zračenja Zemlje u svemir. Ova toplotna ravnoteža postaje nestabilna na sljedeći način. Neke zime ima više snijega nego inače. Sljedećeg ljeta nema dovoljno vrućine da otopi višak snijega, a ljeto je i hladnije nego inače zbog činjenice da zbog viška snijega Zemljina površina reflektira veći udio sunčevih zraka natrag u svemir nego ranije . Zbog toga se sljedeća zima ispostavlja još snježnijom i hladnijom od prethodne, a sljedeće ljeto ostavlja još više snijega i leda na površini, reflektirajući sunčevu energiju u svemir... Nije teško uočiti da Što više takav globalni klimatski sistem odstupa od početne tačke termičke ravnoteže, brže rastu procesi koji klimu udaljavaju od njega. U konačnici, na površini Zemlje u polarnim područjima, tokom višegodišnjeg globalnog hlađenja, formiraju se mnogi kilometri slojeva glečera koji se neumoljivo kreću prema sve nižim geografskim širinama, donoseći sa sobom sljedeće ledeno doba na planetu. Stoga je teško zamisliti nesigurniju ravnotežu od globalne klimatske.

Vrsta nestabilne ravnoteže tzv metastabilan, ili kvazistabilna ravnoteža. Zamislite loptu u uskom i plitkom žlijebu - na primjer, na oštrici umjetničke klizaljke okrenute vrhom prema gore. Blago odstupanje - milimetar ili dva - od ravnotežne tačke dovest će do pojave sila koje će loptu vratiti u ravnotežno stanje u centru žlijeba. Međutim, malo više sile će biti dovoljno da se lopta pomeri izvan zone metastabilne ravnoteže i ona će pasti sa oštrice klizaljke. Metastabilni sistemi, po pravilu, imaju svojstvo da neko vreme ostanu u stanju ravnoteže, nakon čega se „otrgnu“ od njega kao rezultat bilo kakve fluktuacije spoljašnjih uticaja i „kolapsiraju“ u nepovratan proces karakterističan za nestabilnost. sistemima.

Tipičan primjer kvazistabilne ravnoteže uočen je u atomima radne tvari određenih tipova laserskih instalacija. Elektroni u atomima laserskog radnog fluida zauzimaju metastabilne atomske orbite i ostaju na njima sve do prolaska prvog svetlosnog kvanta, koji ih „kuca“ iz metastabilne orbite u nižu stabilnu, emitujući novi kvant svetlosti, koherentan na prolazni, koji zauzvrat izbacuje elektron sljedećeg atoma iz metastabilne orbite, itd. Kao rezultat toga, pokreće se lavinska reakcija zračenja koherentnih fotona, formirajući laserski snop, koji u stvari , leži u osnovi djelovanja bilo kojeg lasera.

Indiferentna ravnoteža

Međuslučaj između stabilne i nestabilne ravnoteže je takozvana indiferentna ravnoteža, u kojoj je bilo koja tačka u sistemu tačka ravnoteže, a odstupanje sistema od početne tačke mirovanja ne menja ništa u ravnoteži sila unutar sistema. to. Zamislite loptu na potpuno glatkom horizontalnom stolu - bez obzira gdje je pomjerite, ona će ostati u stanju ravnoteže.

Sve sile primijenjene na tijelo u odnosu na os rotacije koja prolazi kroz bilo koju tačku O jednake su nuli ΣΜO(Fί)=0. Ova definicija ograničava i translacijsko i rotacijsko kretanje tijela.

U stanju ravnoteže, tijelo miruje (vektor brzine je nula) u odabranom referentnom okviru.

Definicija kroz sistemsku energiju

Pošto su energija i sile povezane fundamentalnim odnosima, ova definicija je ekvivalentna prvoj. Međutim, definicija u smislu energije može se proširiti kako bi se pružile informacije o stabilnosti ravnotežnog položaja.

Vrste balansa

Dajemo primjer za sistem sa jednim stepenom slobode. U ovom slučaju, dovoljan uslov za ravnotežni položaj biće prisustvo lokalnog ekstremuma u tački koja se proučava. Kao što je poznato, uslov za lokalni ekstrem diferencijabilne funkcije je da je njen prvi izvod jednak nuli. Da biste utvrdili kada je ova tačka minimum ili maksimum, potrebno je analizirati njen drugi izvod. Stabilnost ravnotežnog položaja karakteriziraju sljedeće opcije:

• nestabilna ravnoteža;
• stabilna ravnoteža;
• indiferentna ravnoteža.

Nestabilna ravnoteža

U slučaju kada je drugi izvod< 0, потенциальная энергия системы находится в состоянии локального максимума. это означает, что положение равновесия nestabilno. Ako se sistem pomjeri na malu udaljenost, nastavit će se kretati zbog sila koje djeluju na sistem.

Stabilna ravnoteža

Drugi izvod > 0: potencijalna energija na lokalnom minimumu, ravnotežni položaj održivo. Ako se sistem pomjeri na malu udaljenost, vratit će se u svoje ravnotežno stanje.

Indiferentna ravnoteža

Drugi izvod = 0: u ovom području energija ne varira i ravnotežni položaj je indiferentan. Ako se sistem pomjeri na malu udaljenost, ostat će u novom položaju.

Stabilnost u sistemima sa velikim brojem stepeni slobode

Ako sistem ima nekoliko stupnjeva slobode, tada se mogu dobiti različiti rezultati za različite smjerove, ali će ravnoteža biti stabilna samo ako je stabilna u svim pravcima.

Wikimedia Foundation. 2010.

Pogledajte šta je „Stabilna ravnoteža“ u drugim rječnicima:

stabilna ravnoteža

Vidi čl. Otpornost zajednice. Ekološki enciklopedijski rječnik. Kišinjev: Glavna redakcija Moldavske sovjetske enciklopedije. I.I. Dedu. 1989 ... Ekološki rječnik

stabilna ravnoteža- pastovioji pusiausvyra statusas T sritis chemija apibrėžtis Būsena, kuriai esant sistem, dėl trikdžių praradusi pusiausvyrą, trikdžiams nustojus veikti vėl pasidaro pusiausvira. atitikmenys: engl. stabilna ravnoteža rus. stabilna ravnoteža..... Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

stabilna ravnoteža- stabilioji pusiausvyra statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. stabilna ravnoteža vok. gesichertes Gleichgewicht, n; stabiles Gleichgewicht, n rus. stabilna ravnoteža, n pranc. équilibre stabilna, m … Fizikos terminų žodynas

stabilna ravnoteža- Ravnoteža mehaničkog sistema, u kojoj će u slučaju bilo kakve dovoljno male promjene u njegovom položaju i prenošenja dovoljno malih brzina, sistem u svim narednim vremenima zauzimati položaje proizvoljno blizu ... ... Politehnički terminološki rječnik

stabilna ravnoteža sistema- Ravnoteža, u kojoj se, nakon otklanjanja uzroka koji su izazvali eventualna odstupanja sistema, vraća u prvobitni položaj ili blizu njega. [Zbirka preporučenih termina. Broj 82. Konstrukcijska mehanika. Akademija nauka SSSR-a...... Vodič za tehnički prevodilac

stabilna ravnoteža atmosfere- Stanje atmosfere kada je vertikalni gradijent temperature vazduha manji od suvoadijabatskog gradijenta i nema vertikalnog kretanja vazduha... Geografski rječnik

ravnoteža sistema je stabilna- Ravnoteža u kojoj se sistem vraća u prvobitni ili blizak položaj nakon otklanjanja razloga koji su izazvali moguće odstupanje sistema [Terminološki rečnik konstrukcije na 12 jezika (VNIIIS Gosstroy SSSR)] EN stabilan... .. . Vodič za tehnički prevodilac

EQUILIBRIUM, ravnoteža, množina. ne, up. (knjiga). 1. Stanje nepokretnosti, mirovanja, u kojem je neko tijelo pod utjecajem jednakih, suprotno usmjerenih i stoga međusobno poništavajućih sila (mehaničkih). Balans snaga. Održivo...... Ushakov's Explantatory Dictionary

Stranica 1

Nestabilnu ravnotežu karakteriše činjenica da se sistem, izvađen iz ravnoteže, ne vraća u prvobitno stanje, već prelazi u drugo stabilno stanje. Sistemi mogu biti u stanju nestabilne ravnoteže u kratkom vremenskom periodu. U praksi postoje polustabilna (metastabilna) stanja koja su stabilna u odnosu na udaljenije stanje. Metastabilna stanja moguća su u slučajevima kada karakteristične funkcije imaju nekoliko tačaka ekstrema. Nakon određenog vremenskog perioda, sistem koji je u metastabilnom stanju prelazi u stabilno (stabilno) stanje.

Nestabilna ravnoteža se razlikuje od stabilne po tome što se sistem, nakon što je uklonjen iz stanja ravnoteže, ne vraća u prvobitno stanje, već prelazi u novo stabilno stanje ravnoteže.

Nestabilna ravnoteža nastaje kada neko odstupanje od ravnotežnih cijena stvara sile koje teže pomjeranju cijena sve dalje i dalje od ravnotežnog stanja. U analizi ponude i potražnje, ovaj fenomen se može pojaviti kada i krive ponude i potražnje imaju negativan nagib i kriva ponude siječe krivu potražnje odozgo. Ako ga prelazi odozdo, tada još uvijek dolazi do stabilne ravnoteže. Stanje ravnoteže možda uopće neće nastupiti. Na primjeru krivulja ponude i potražnje može se pokazati da postoje slučajevi u kojima se krive ne seku, pa samim tim ne postoji ravnotežna cijena, jer ne postoji cijena koja bi zadovoljila i kupce i prodavce. I na kraju, krive ponude i potražnje mogu se ukrštati više puta, i tada može postojati nekoliko ravnotežnih cijena, a pri svakoj od njih će postojati stabilna ravnoteža.

Nestabilnu ravnotežu karakteriše činjenica da se tijelo, otklono od prvobitnog položaja, ne vraća u njega i ne ostaje u novom položaju. I konačno, ako tijelo ostane u novom položaju i ne teži da se vrati u prvobitni položaj, tada se ravnoteža naziva indiferentnom.

Nestabilna ravnoteža se razlikuje od stabilne po tome što se sistem, nakon što je uklonjen iz stanja ravnoteže, ne vraća u prvobitno stanje, već prelazi u novo, stabilno stanje ravnoteže.

Nestabilna ravnoteža se razlikuje od stabilne ravnoteže po tome što se sistem, izvađen iz stanja (ekvilibrijum), ne vraća u prvobitno stanje, već prelazi u novo – stabilno stanje ravnoteže.

Nestabilna ravnoteža, ako će tijelo, premješteno iz ravnotežnog položaja u sljedeći najbliži položaj, a zatim prepušteno samom sebi, još više odstupiti od ovog položaja.

Nestabilna ravnoteža nastaje ako tijelo, dovedeno iz ravnotežnog položaja u najbliži položaj, a zatim prepušteno samom sebi, još više odstupi od ovog ravnotežnog položaja.

Nestabilna ravnoteža se razlikuje od stabilne po tome što se sistem, nakon što je uklonjen iz stanja ravnoteže, ne vraća u prvobitno stanje, već prelazi u novo i, štaviše, stabilno stanje ravnoteže. Nestabilna ravnoteža ne može postojati i stoga se ne razmatra u termodinamici.

Nestabilna ravnoteža se razlikuje od stabilne po tome što se sistem, nakon što je uklonjen iz stanja ravnoteže, ne vraća u prvobitno stanje, već prelazi u novo i, štaviše, stabilno stanje ravnoteže.

Nestabilna ravnoteža je praktično nemoguća, jer je nemoguće izolovati sistem od infinitezimalnih spoljašnjih uticaja.

Nesigurna ravnoteža između ponude i potražnje nafte i izgledi za glatku tranziciju kroz postizanje optimalnog energetskog miksa podstiču svijet da pokaže ozbiljan interes za pronalaženje alternativa za naftu kako bi se podstakla očuvanje nafte, kao i za donošenje zakona za očuvanje energije. Na kraju, ponuđena su neka razmišljanja o tome kako saradnja može pomoći svijetu da izbjegne katastrofalne nestašice tokom ovog prelaznog perioda.

Da bismo procenili ponašanje tela u realnim uslovima, nije dovoljno znati da je ono u ravnoteži. Još treba da procenimo ovu ravnotežu. Postoje stabilna, nestabilna i indiferentna ravnoteža.

Balans tijela se zove održivo, ako pri odstupanju od njega nastaju sile koje vraćaju tijelo u ravnotežni položaj (sl. 1, a, položaj 2 ). U stabilnoj ravnoteži, centar gravitacije tijela zauzima najniži od svih obližnjih položaja. Položaj stabilne ravnoteže povezan je sa minimumom potencijalne energije u odnosu na sve bliske susjedne položaje tijela.

Balans tijela se zove nestabilno, ako uz najmanje odstupanje od njega rezultanta sila koje djeluju na tijelo uzrokuje dalje odstupanje tijela od ravnotežnog položaja (sl. 1, a, položaj 1 ). U nestabilnom ravnotežnom položaju visina težišta je maksimalna, a potencijalna energija maksimalna u odnosu na druge bliske položaje tijela.

Ravnoteža, u kojoj pomicanje tijela u bilo kojem smjeru ne uzrokuje promjenu sila koje na njega djeluju i održava se ravnoteža tijela, naziva se indiferentan(Sl. 1, a, pozicija 3 ).

Indiferentna ravnoteža je povezana sa konstantnom potencijalnom energijom svih bliskih stanja, a visina centra gravitacije je ista u svim dovoljno bliskim položajima.

Tijelo koje ima os rotacije (na primjer, jednolično ravnalo koje se može rotirati oko ose koja prolazi kroz tačku O, prikazan na slici 1, b), je u ravnoteži ako okomita prava linija koja prolazi kroz težište tijela prolazi kroz os rotacije. Štaviše, ako je centar gravitacije C viši od ose rotacije (slika 1, b; 1 ), tada za bilo koje odstupanje od ravnotežnog položaja potencijalna energija opada i moment gravitacije u odnosu na osu O pomera telo dalje od njegovog ravnotežnog položaja. Ovo je nestabilna ravnotežna pozicija. Ako je centar gravitacije ispod ose rotacije (slika 1, b; 2 ), tada je ravnoteža stabilna. Ako se centar gravitacije i osa rotacije poklapaju (slika 1, b; 3 ), tada je ravnotežni položaj indiferentan.

Tijelo koje ima površinu oslonca je u ravnoteži ako okomita linija koja prolazi kroz težište tijela ne prelazi područje oslonca ovog tijela, tj. izvan konture koju formiraju tačke dodira tijela sa osloncem. Ravnoteža u ovom slučaju ne zavisi samo od udaljenosti između centra gravitacije i oslonca (tj. od njegove potencijalne energije u gravitacionom polju Zemlje), ali i na lokaciji i veličini potporne površine ovog tijela.

Na slici 1, c prikazano je tijelo u obliku cilindra. Ako ga nagnete pod malim uglom, vratit će se u prvobitni položaj. 1 ili 2 Ako ga nagnete pod uglom β (pozicija 3 ), tada će se tijelo prevrnuti. Za datu masu i površinu oslonca stabilnost tijela je veća, što je niže smješteno njegovo težište, tj. što je manji ugao između prave linije koja povezuje težište tela i krajnje tačke kontakta površine oslonca sa horizontalnom ravninom.

Književnost

Aksenovich L. A. Fizika u srednjoj školi: teorija. Zadaci. Testovi: Udžbenik. dodatak za ustanove koje pružaju opšte obrazovanje. okoliš, obrazovanje / L. A. Aksenovich, N. N. Rakina, K. S. Farino; Ed. K. S. Farino. - Mn.: Adukatsiya i vyakhavanne, 2004. - P. 85-87.

Nazad napred

Pažnja! Pregledi slajdova služe samo u informativne svrhe i možda ne predstavljaju sve karakteristike prezentacije. Ako ste zainteresovani za ovaj rad, preuzmite punu verziju.

Ciljevi lekcije: Proučavati stanje ravnoteže tijela, upoznati različite vrste ravnoteže; saznati uslove pod kojima je tijelo u ravnoteži.

Ciljevi lekcije:

• edukativni: Proučiti dva uslova ravnoteže, tipove ravnoteže (stabilan, nestabilan, indiferentan). Saznajte pod kojim uslovima su tijela stabilnija.
• edukativni: Promovirati razvoj kognitivnog interesa za fiziku. Razvoj vještina za upoređivanje, generalizaciju, isticanje glavne stvari, donošenje zaključaka.
• edukativni: Negovati pažnju, sposobnost izražavanja svog gledišta i braniti ga, razvijati komunikacijske sposobnosti učenika.

Vrsta lekcije: lekcija o učenju novog gradiva uz kompjutersku podršku.

Oprema:

1. Disk „Rad i snaga“ iz „Elektronske lekcije i testovi.
2. Tabela "Uslovi ravnoteže".
3. Nagibna prizma sa viskom.
4. Geometrijska tijela: cilindar, kocka, konus, itd.
5. Računar, multimedijalni projektor, interaktivna tabla ili ekran.
6. Prezentacija.

Tokom nastave

Danas ćemo u lekciji naučiti zašto ždral ne pada, zašto se igračka Vanka-Vstanka uvijek vraća u prvobitno stanje, zašto Krivi toranj u Pizi ne pada?

I. Ponavljanje i ažuriranje znanja.

1. Navedite prvi Newtonov zakon. Na koji uslov se zakon odnosi?
2. Na koje pitanje odgovara Njutnov drugi zakon? Formula i formulacija.
3. Na koje pitanje odgovara Njutnov treći zakon? Formula i formulacija.
4. Kolika je rezultujuća sila? Kako se ona nalazi?
5. Sa diska “Kretanje i interakcija tijela” ispunite zadatak br. 9 “Rezultat sila različitih smjerova” (pravilo za sabiranje vektora (2, 3 vježbe)).

II. Učenje novog gradiva.

1. Šta se zove ravnoteža?

Ravnoteža je stanje mirovanja.

2. Uslovi ravnoteže.(slajd 2)

a) Kada tijelo miruje? Iz kog zakona ovo proizilazi?

Prvi uslov ravnoteže: Tijelo je u ravnoteži ako je geometrijski zbir vanjskih sila primijenjenih na tijelo jednak nuli. ∑F = 0

b) Neka na ploču djeluju dvije jednake sile, kao što je prikazano na slici.

Hoće li biti u ravnoteži? (Ne, ona će se okrenuti)

Samo centralna tačka miruje, ostali se kreću. To znači da je da bi tijelo bilo u ravnoteži, potrebno je da zbir svih sila koje djeluju na svaki element bude jednak 0.

Drugi uslov ravnoteže: Zbir momenata sila koje djeluju u smjeru kazaljke na satu mora biti jednak zbroju momenata sila koje djeluju u smjeru suprotnom od kazaljke na satu.

∑ M u smjeru kazaljke na satu = ∑ M suprotno od kazaljke na satu

Moment sile: M = F L

L – krak sile – najkraća udaljenost od tačke oslonca do linije djelovanja sile.

3. Težište tijela i njegova lokacija.(slajd 4)

Telo težišta- ovo je tačka kroz koju prolazi rezultanta svih paralelnih sila gravitacije koje djeluju na pojedine elemente tijela (za bilo koji položaj tijela u prostoru).

Pronađite težište sljedećih figura:

4. Vrste ravnoteže.

A) (slajdovi 5–8)

zaključak: Ravnoteža je stabilna ako, uz malo odstupanje od ravnotežnog položaja, postoji sila koja teži da ga vrati u ovaj položaj.

Položaj u kojem je njegova potencijalna energija minimalna je stabilan. (slajd 9)

b) Stabilnost tijela smještenih na mjestu oslonca ili na liniji oslonca.(slajdovi 10–17)

zaključak: Za stabilnost tijela koje se nalazi u jednoj tački ili liniji oslonca, potrebno je da težište bude ispod tačke (linije) oslonca.

c) Stabilnost tijela koja se nalaze na ravnoj površini.

(slajd 18)

1) Potporna površina– to nije uvijek površina koja je u kontaktu sa tijelom (već ona koja je ograničena linijama koje spajaju noge stola, tronošca)

2) Analiza slajda iz „Elektronske lekcije i testovi“, disk „Rad i snaga“, lekcija „Vrste ravnoteže“.

Slika 1.

1. Po čemu se stolice razlikuju? (područje podrške)
2. Koji je stabilniji? (sa većom površinom)
3. Po čemu se stolice razlikuju? (Lokacija centra gravitacije)
4. Koji je najstabilniji? (koji je centar gravitacije niži)
5. Zašto? (Zato što se može nagnuti pod veći ugao bez prevrtanja)

3) Eksperimentirajte sa otklonom prizmom

1. Stavimo prizmu s viskom na ploču i počnimo je postepeno podizati za jednu ivicu. šta vidimo?
2. Sve dok linija viska siječe površinu ograničenu osloncem, ravnoteža se održava. Ali čim vertikalna linija koja prolazi kroz centar gravitacije počne izlaziti izvan granica potporne površine, sve se prevrće.

Analiza slajdovi 19–22.

Zaključci:

1. Tijelo koje ima najveću potporu je stabilno.
2. Od dva tijela iste površine stabilno je ono čije je težište niže, jer može se nagnuti bez prevrtanja pod velikim uglom.

Analiza slajdovi 23–25.

Koji su brodovi najstabilniji? Zašto? (u kojoj se teret nalazi u skladištima, a ne na palubi)

Koji su automobili najstabilniji? Zašto? (Da bi se povećala stabilnost automobila pri skretanju, površina puta se naginje u smjeru skretanja.)

Zaključci: Ravnoteža može biti stabilna, nestabilna, indiferentna. Što je veća površina oslonca i niže težište, veća je stabilnost tijela.

III. Primena znanja o stabilnosti tela.

1. Kojim specijalnostima su najpotrebnija znanja o ravnoteži tijela?
2. Projektanti i konstruktori raznih objekata (visoke zgrade, mostovi, televizijski tornjevi itd.)
3. Cirkuski izvođači.
4. Vozači i drugi profesionalci.

(slajdovi 28–30)

1. Zašto se "Vanka-Vstanka" vraća u ravnotežni položaj pri bilo kom nagibu igračke?
2. Zašto Kosi toranj u Pizi stoji pod uglom i ne pada?
3. Kako biciklisti i motociklisti održavaju ravnotežu?

Zaključci sa lekcije:

1. Postoje tri vrste ravnoteže: stabilna, nestabilna, indiferentna.
2. Stabilan položaj tijela u kojem je njegova potencijalna energija minimalna.
3. Što je veća površina oslonca i niže težište, veća je stabilnost tijela na ravnoj površini.

Zadaća: § 54 – 56 (G.Ya. Myakishev, B.B. Bukhovtsev, N.N. Sotsky)

Korišteni izvori i literatura:

1. G.Ya. Myakishev, B.B. Buhovcev, N.N. Socki. fizika. 10. razred.
2. Filmska traka “Održivost” 1976. (skenirao sam na filmskom skeneru).
3. Disk “Kretanje i interakcija tijela” iz “Elektronskih lekcija i testova”.
4. Disk "Rad i snaga" iz "Elektronskih lekcija i testova".