Номер 4, страница 167 - гдз по физике 10 класс учебник Хижнякова, Синявина

Механика. Глава 6. Статика. Законы гидро- и аэростатики. Параграф 30. Условия равновесия твёрдого тела. Виды равновесия. Вопросы - номер 4, страница 167.

Условие.

4. Какие виды равновесия твёрдых тел вам известны?

Решение.

Равновесие твердого тела — это состояние, в котором тело сохраняет свою скорость (как поступательного, так и вращательного движения) неизменной. В статике обычно рассматривают равновесие тел, находящихся в покое. В зависимости от реакции тела на малое отклонение от положения равновесия различают три вида равновесия:

Устойчивое равновесие

Это такое положение тела, из которого оно, будучи выведенным небольшим внешним воздействием, возвращается в исходное состояние после прекращения этого воздействия. В положении устойчивого равновесия центр тяжести тела занимает самое низкое возможное положение, а его потенциальная энергия $E_p$ минимальна. При смещении из этого положения возникают силы (или моменты сил), которые стремятся вернуть тело обратно.

Пример: шар, лежащий на дне сферической выемки.

Неустойчивое равновесие

Это такое положение тела, при малейшем отклонении от которого оно не возвращается в исходное состояние, а продолжает удаляться от него. В положении неустойчивого равновесия центр тяжести тела занимает самое высокое возможное положение, а его потенциальная энергия $E_p$ максимальна. Любое смещение приводит к тому, что тело продолжает движение в сторону уменьшения потенциальной энергии.

Пример: шар, установленный на вершине сферы.

Безразличное равновесие

Это такое положение тела, при смещении из которого оно остается в новом положении, которое также является положением равновесия. Это наблюдается в случаях, когда при смещении тела высота его центра тяжести не изменяется, и, следовательно, его потенциальная энергия $E_p$ остается постоянной.

Пример: шар на горизонтальной плоскости.

Ответ: Существуют три вида равновесия твёрдых тел: устойчивое, неустойчивое и безразличное.