Номер 6, страница 182 - гдз по физике 7 класс учебник Кронгарт, Даданбеков

6. Какое равновесие называют неустойчивым?

6. Неустойчивым равновесием называется такое состояние, при котором тело, выведенное из положения равновесия малым смещением, не возвращается в него, а продолжает самопроизвольно удаляться от этого положения.

Равновесие тела является неустойчивым, если при малом отклонении тела от этого положения равновесия равнодействующая всех сил, приложенных к телу, оказывается направленной от положения равновесия. Эта сила будет увеличивать отклонение тела, и оно не вернется в исходное состояние.

С точки зрения потенциальной энергии, неустойчивое равновесие соответствует положению, в котором потенциальная энергия системы имеет локальный максимум. При любом смещении из этого положения потенциальная энергия тела уменьшается, и тело стремится перейти в состояние с меньшей потенциальной энергией, то есть удаляется от точки равновесия. Для системы с одной степенью свободы условие неустойчивого равновесия в точке $x_0$ можно записать через вторую производную потенциальной энергии $E_p$: $ \frac{d^2 E_p}{dx^2} \bigg|_{x=x_0} < 0 $.

Примеры неустойчивого равновесия:

- Шарик, находящийся на вершине купола (выпуклой поверхности).

- Карандаш, стоящий вертикально на своем острие.

- Гимнаст, балансирующий на канате.

Во всех этих случаях малейшее отклонение от положения равновесия приводит к тому, что тело продолжает двигаться прочь от этого положения.

Ответ: Неустойчивое равновесие – это такое состояние равновесия, при котором тело, будучи выведенным из него, не возвращается обратно, а продолжает удаляться от исходного положения. Такое состояние характеризуется максимумом потенциальной энергии.