Номер 4, страница 114 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

Ответь на вопросы. § 23. Виды равновесия тел. Глава 1. Законы движения и взаимодействия тел - номер 4, страница 114.

4. Приведите примеры тел, находящихся в равновесии. Поясните, какое это равновесие.

Решение

Равновесие тела — это состояние, в котором оно сохраняет свою скорость неизменной (в частном случае, покоится). Условием равновесия является равенство нулю векторной суммы всех действующих на тело сил, а также равенство нулю суммы моментов этих сил относительно любой оси. В зависимости от поведения тела при малом отклонении от положения равновесия различают три вида равновесия:

1. Устойчивое равновесие. Это такое положение, в которое тело возвращается после прекращения внешнего воздействия, выведшего его из этого положения. В состоянии устойчивого равновесия центр тяжести тела занимает самое низкое из возможных положений, а его потенциальная энергия минимальна. При смещении из этого положения потенциальная энергия возрастает, и возникают силы, стремящиеся вернуть тело в исходное состояние.

2. Неустойчивое равновесие. Это такое положение, при малейшем отклонении от которого тело продолжает удаляться от него. В состоянии неустойчивого равновесия центр тяжести тела занимает самое высокое из возможных положений, а его потенциальная энергия максимальна. При смещении потенциальная энергия уменьшается, что и вызывает дальнейшее движение тела.

3. Безразличное равновесие. Это такое положение, при котором тело, выведенное из него, остается в новом положении, которое также является положением равновесия. Это происходит в том случае, когда при смещении тела высота его центра тяжести, а следовательно, и его потенциальная энергия, не изменяются.

Ответ:

Примеры тел, находящихся в разных видах равновесия:

• Устойчивое равновесие: книга, лежащая плашмя на столе. Её центр тяжести находится в самом низком положении. Если приподнять один край книги и отпустить, она вернется в исходное положение. Другой пример — маятник в нижнем положении.

• Неустойчивое равновесие: гимнаст, стоящий на руках, или карандаш, поставленный вертикально на острие. Центр тяжести в этом случае находится в самом высоком положении. Малейшее отклонение от положения равновесия приводит к его нарушению, и тело падает, стремясь занять положение с меньшей потенциальной энергией.

• Безразличное равновесие: бильярдный шар на горизонтальном столе. Его можно перекатить в любую точку стола, и он останется там в покое. Это происходит потому, что при перемещении по горизонтальной поверхности высота его центра тяжести не меняется.