Равновесие — это сохранение телом
состояния покоя или равномерного прямолинейного его движения с течением
врсмени. Центр масс — это точка пересечения
прямых, вдоль которых направлены силы, вызывающие только поступательное
движение тела. Виды равновесия:
  • устойчивое равновесие — потенциальная энергия минимальна;
  • неустойчивое равновесие — потенциальная энергия максимальна;
  • безразличное равновесие — потенциальная энергия постоянна
Первое условие равновесия: Второе условие равновесия: Правило моментов F1l1
= F2l2 Момент силы — мера вращательного
движени тела: M = Fl Плечо силы — кратчайшее расстояние
от линии действия силы до оси вращения. Моменты, вращающие тело по часовой стрелке, считаются отрицательными
(как и углы в геометрии), против часовой стрелки — положительными. Устойчивость Рис. 22 Тело, опирающееся на горизонтальную плоскость, находится
в равновесии, если вертикаль, проведенная через центр масс тела, проходит
внутри (или по границе) площади опоры (равновесие устойчивое). Устойчивость тела тем выше, чем:
  • больше вес тела;
  • больше площадь опоры;
  • ниже приложена опрокидывающая сила
Суперпозиция сил — объединение
составляющих в равнодействующую. Если на тело действуют несколько сил, их
можно свести к одной равнодействующей. Для сил, приложенных в одной точке, суперпозиция означает
операцию геометрического сложения, т.е. сложения векторов по правилу параллелограмма: Рис. 23 Разложения силы на две взаимно — перпендикулярные составляющие Рис. 24 Равнодействующая двух параллельных сил, направленных в
одну сторону: Рис. 25
  • равна их сумме;
  • направлена в ту же сторону;
  • находится между силами;
  • делит отрезок, соединяющий эти силы, на части, обратно пропорциональные
    силам:
Если силы аптипараллелъпы. то равнодействующая определяется
так же, но ее точка приложения находится не между точками приложения данных
сил, а по одну сторону от них (рис. 26) Рис. 26 Для сложения сил, приложенных к разным точкам силы перемещают
вдоль линии их действия до точю пересечения, затем определяют равнодействующую
п< правилу параллелограмма => определяется величина направление равнодействующей
и точка ее приложени: (рис. 27)