Przećwicz
Jeśli przyłożenie do ciała siły sprawia, że powstaje (moment pędu/moment siły/moment bezwładności) względem punktu podparcia lub zawieszenia powodujący jego powrót do początkowego położenia, to położenie to odpowiada stanowi równowagi (trwałej/metatrwałej/nietrwałej) tego ciała.
Jeśli przyłożenie do ciała siły sprawia, że powstaje (moment pędu/moment siły/moment bezwładności), względem punktu podparcia lub zawieszenia, powodujący zmianę jego położenia, oznacza to, że początkowe położenie ciała było stanem równowagi (stabilnej/metastabilnej/chwiejnej).
Wyobraź sobie cienką obręcz ułożoną tak, że jej płaszczyzna jest równoległa do siły grawitacji. Wzdłuż obręczy (po jej obwodzie) może poruszać się swobodnie nanizany na nią koralik. Jakie w tym układzie będą położenia równowagi koralika? Z jaką równowagą będziemy mieli do czynienia w tych położeniach równowagowych?
Wykres prezentuje współrzędną momentu prostującego, jaki powstaje podczas przechylania się łodzi. Przeanalizuj jego przebieg i wyjaśnij, co się dzieje, gdy współrzędna momentu prostującego staje się ujemna.
Załóżmy, że opisana w poprzednim ćwiczeniu obręcz wiruje z pewną stałą prędkością kątową wokół swojej osi, skierowanej równolegle do siły grawitacji - czyli oś obrotu leży w płaszczyźnie obręczy. Jak ten ruch obrotowy wpłynie na punkty równowagi?
Na rysunku przedstawiono wykres energii potencjalnej od położenia. W jakim stanie znajduje się ciało oznaczone czarnym kółkiem? Uzasadnij swoją odpowiedź.
Wyjaśnij, kiedy mamy do czynienia ze stanem równowagi metastabilnej.