Fysik

Jämviktsförhållanden i en stel kropp


För att en styv kropp ska vara i balans, förutom att den inte rör sig, kan denna kropp inte rotera. Så du måste uppfylla två villkor:

  1. Resultatet av krafterna som appliceras på dess masscentrum måste vara noll (rör sig inte eller rör sig med konstant hastighet).
  2. De resulterande kraftmomenten som appliceras på kroppen måste vara noll (roterar inte eller roterar med konstant vinkelhastighet).

När båda villkoren är uppfyllda kan varje kropp vara i balans, som den här pennan:

exempel:

(1) I en cirkus är en 65 kg akrobat på en enhetlig 1,2 m trampolin, massan av trampolin är 10 kg. Avståndet mellan basen och akrobaten är 1 meter. Ett annat cirkuselement drar ett rep fäst vid den andra änden av trampolin, som ligger 10 cm från basen. Vilken kraft måste den göra för att få systemet i balans.

Eftersom trampolinen är enhetlig, är dess masscentrum exakt i mitten, som är belägen på ett avstånd av 0,5 m från basen. Så med tanke på varje kraft:

För det andra jämviktsvillkoret: