Номер 8, страница 215 - гдз по физике 10 класс учебник Грачев, Погожев

Вопросы. Параграф 36. Условия равновесия твёрдого тела. Момент силы. Глава 5. Статика. Гидро- и аэростатика. Механика - номер 8, страница 215.

Условие.

8. Какие три вида равновесия вам известны? Приведите примеры.

Решение.

Существует три вида механического равновесия тел, которые определяются поведением тела после небольшого смещения из положения равновесия.

Устойчивое равновесие

Это состояние, в котором тело, выведенное из положения равновесия, самопроизвольно возвращается в исходное положение. Такое происходит, когда центр тяжести тела находится в самом низком из возможных положений, а его потенциальная энергия минимальна. При смещении центр тяжести поднимается, и сила тяжести создает вращающий момент, который возвращает тело обратно.

Пример: шарик на дне сферической чаши; маятник, висящий в нижней точке; неваляшка.

Ответ: Устойчивое равновесие – это состояние, при котором тело после смещения возвращается в исходное положение. Пример: шарик на дне вогнутой поверхности.

Неустойчивое равновесие

Это состояние, в котором тело, будучи даже незначительно смещенным из положения равновесия, продолжает удаляться от него. В этом случае центр тяжести тела занимает самое высокое из возможных положений, а его потенциальная энергия максимальна. При смещении центр тяжести опускается, и возникающий момент силы тяжести еще больше увеличивает отклонение.

Пример: шарик, сбалансированный на вершине сферы; карандаш, стоящий на острие; конус, стоящий на своей вершине.

Ответ: Неустойчивое равновесие – это состояние, при котором тело после малого смещения не возвращается в исходное положение, а удаляется от него. Пример: стержень, стоящий вертикально на острие.

Безразличное равновесие

Это состояние, в котором тело, смещенное из положения равновесия, остается в новом положении, которое также является положением равновесия. Это возможно, когда при любом смещении высота центра тяжести тела не изменяется, и его потенциальная энергия остается постоянной.

Пример: шар или цилиндр, лежащий на горизонтальной плоскости; колесо на горизонтальной оси, проходящей через его центр.

Ответ: Безразличное равновесие – это состояние, при котором тело после смещения остается в новом положении равновесия. Пример: шар на горизонтальной поверхности.