Стабилно и нестабилно равновесие на твърдо тяло. Т. Видове баланс
































Назад напред

Внимание! Визуализациите на слайдове са само с информационна цел и може да не представляват всички опции за презентация. Ако се интересувате от това произведение, моля, изтеглете пълната версия.

Цели на урока:Изучете състоянието на баланс на телата, запознайте се с различни видове баланс; разберете условията, при които тялото е в равновесие.

Цели на урока:

  • Образователни:Проучете две условия на равновесие, видове равновесие (стабилно, нестабилно, безразлично). Разберете при какви условия телата са по -стабилни.
  • Развиващи се:Насърчаване на развитието на познавателен интерес към физиката. Развитие на умения за сравняване, обобщаване, подчертаване на основното, изводи.
  • Образователни:Да възпитава вниманието, способността да изразяват своята гледна точка и да я защитават, да развиват комуникативните умения на учениците.

Тип на урока:урок за изучаване на нов материал с компютърна поддръжка.

Оборудване:

  1. Диск „Работа и мощност“ от „Електронни уроци и тестове.
  2. Таблица на условията на равновесие.
  3. Накланяща се призма с отвес.
  4. Геометрични тела: цилиндър, куб, конус и др.
  5. Компютър, мултимедиен проектор, интерактивна бяла дъска или екран.
  6. Презентация.

По време на часовете

Днес в урока ще научим защо кранът не пада, защо играчката "Ванка-Встанка" винаги се връща в първоначалното си състояние, защо Пизанската кула не пада?

I. Повторение и актуализиране на знанията.

  1. Формулирайте първия закон на Нютон. За какво състояние пише законът?
  2. На кой въпрос отговаря вторият закон на Нютон? Формула и формулировка.
  3. На кой въпрос отговаря третият закон на Нютон? Формула и формулировка.
  4. Какво се нарича резултатната сила? Как се намира?
  5. От диска "Движение и взаимодействие на тела" изпълнете задача номер 9 "Резултатни сили с различни посоки" (правилото за добавяне на вектори (2, 3 упражнения)).

II. Изучаване на нов материал.

1. Какво се нарича баланс?

Равновесието е състояние на покой.

2. Условия на равновесие.(слайд 2)

а) Кога тялото е в покой? Какъв закон следва това?

Първото равновесно условие:Тялото е в равновесие, ако геометричната сума на външните сили, приложени към тялото, е равна на нула. ∑F = 0

б) Оставете две равни сили да действат върху дъската, както е показано на фигурата.

Ще бъде ли в баланс? (Не, тя ще се обърне)

Само централната точка е в покой, а останалите се движат. Това означава, че за да бъде тялото в равновесие, е необходимо сумата от всички сили, действащи върху всеки елемент, да бъде равна на 0.

Второ равновесно условие:Сумата от моментите на силите, действащи по часовниковата стрелка, трябва да е равна на сумата от моментите на силите, действащи обратно на часовниковата стрелка.

Clock M по часовниковата стрелка = ∑ M обратно на часовниковата стрелка

Момент на сила: M = F L

L - рамо на сила - най -краткото разстояние от опорната точка до линията на действие на силата.

3. Центърът на тежестта на тялото и неговото местоположение.(слайд 4)

Център на тежестта на тялото- това е точката, през която преминава резултата от всички паралелни гравитационни сили, действащи върху отделни елементи на тялото (за всяко положение на тялото в пространството).

Намерете центъра на тежестта на следните форми:

4. Видове баланс.

а) (слайдове 5-8)



Изход:Равновесието е стабилно, ако с малко отклонение от равновесното положение има сила, която се стреми да го върне в това положение.

Стабилно е положението, при което потенциалната му енергия е минимална. (слайд 9)

б) Стабилност на тела, разположени на опорната точка или на линията на опора.(слайдове 10-17)

Изход:За стабилността на тялото, разположено върху една точка или линия на опора, е необходимо центърът на тежестта да е под точката (линията) на опората.

в) Стабилност на телата върху равна повърхност.

(слайд 18)

1) Поддържаща повърхност- това не винаги е повърхността, която е в контакт с тялото (а тази, която е ограничена от линиите, свързващи краката на масата, стативи)

2) Анализ на слайд от „Електронни уроци и тестове“, диск „Работа и мощност“, урок „Видове баланс“.

Снимка 1.

  1. По какво се различават изпражненията? (Област за поддръжка)
  2. Кое е по -стабилно? (С по -голяма площ)
  3. По какво се различават изпражненията? (Местоположението на центъра на тежестта)
  4. Коя е най -стабилната? (С по -нисък център на тежестта)
  5. Защо? (Тъй като може да се наклони под по -голям ъгъл, без да се преобръща)

3) Експериментирайте с отклоняваща се призма

  1. Поставяме призма с отвес на дъската и започваме постепенно да я повдигаме над единия ръб. Какво виждаме?
  2. Докато отвесът пресича повърхността, ограничена от опората, балансът се поддържа. Но веднага щом вертикалата, преминаваща през центъра на тежестта, започне да излиза извън границите на опорната повърхност, купчината се преобръща.

Разбор слайдове 19-22.

Изводи:

  1. Тялото с по -голяма опорна площ е стабилно.
  2. От две тела от една и съща област, това с долния център на тежестта е стабилно. може да се накланя, без да се преобръща под голям ъгъл.

Разбор слайдове 23-25.

Кои кораби са най -стабилни? Защо? (За които товарът се намира в трюмовете, а не на палубата)

Кои автомобили са най -устойчиви? Защо? (За да се увеличи стабилността на автомобилите в завои, пътното платно е наклонено към завоя.)

Изводи:Равновесието може да бъде стабилно, нестабилно, безразлично. Колкото по -голяма е опорната площ и по -ниският център на тежестта, толкова по -голяма е стабилността на телата.

III. Прилагане на знания за стабилността на телата.

  1. Какви специалности са най -необходими, за да знаете за баланса на телата?
  2. Проектанти и конструктори на различни конструкции (високи сгради, мостове, телевизионни кули и др.)
  3. Циркови артисти.
  4. Шофьори и други професионалисти.

(слайдове 28-30)

  1. Защо Ванка-Встанка се връща в позиция на баланс при всеки наклон на играчката?
  2. Защо Наклонената кула в Пиза е наклонена и не пада?
  3. Как велосипедистите и мотоциклетистите поддържат равновесие?

Изводи от урока:

  1. Има три вида баланс: стабилен, нестабилен, безразличен.
  2. Положението на тялото е стабилно, при което потенциалната му енергия е минимална.
  3. Стабилността на телата върху равна повърхност е толкова по -голяма, колкото по -голяма е опорната площ и колкото по -нисък е центърът на тежестта.

Домашна работа: § 54 56 (Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н.Соцки)

Използвани източници и литература:

  1. Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев, Н. Н. Соцки.Физика. 10 клас.
  2. Филмова лента "Стабилност" 1976 (сканирана от мен на скенер за филми).
  3. Диск "Движение и взаимодействие на тела" от "Електронни уроци и тестове".
  4. Диск "Работа и мощност" от "Електронни уроци и тестове".

Пазарното равновесие се нарича стабилно, ако, когато се отклони от състоянието на равновесие, пазарните сили влизат в действие, за да го възстановят. В противен случай балансът е нестабилен.

За да проверите дали ситуацията, показана на фиг. 4.7, стабилно равновесие, нека приемем, че цената се е увеличила от R 0 до P 1. В резултат на това има излишък на пазара в размер на Q2 - Q1. Що се отнася до това, което ще се случи след това, има две версии: L. Walras и A. Marshall.

Според L. Walras, когато има излишък, има конкуренция между продавачите. За да привлекат купувачи, те ще започнат да намаляват цената. С намаляването на цената обемът на търсенето ще се увеличава, а обемът на предлагането ще намалява, докато се възстанови първоначалното равновесие. Ако цената се отклони надолу от равновесната си стойност, търсенето ще надхвърли предлагането. Конкуренцията ще започне между купувачите

Ориз. 4.7.Възстановяване на баланса. Налягане: 1 - според Маршал; 2 - според Walras

за оскъден продукт. Те ще предложат на продавачите по -висока цена, което ще увеличи предлагането. Това ще продължи, докато цената се върне към равновесното ниво P0. Следователно, според Walras, комбинацията от P0, Q0 представлява стабилно пазарно равновесие.

А. Маршал разсъждава по различен начин. Когато предлагането е по -малко от равновесната стойност, тогава цената на търсенето надвишава цената на предлагането. Фирмите реализират печалби, които стимулират разширяването на производството, а предлагането ще расте, докато достигне равновесна стойност. Ако равновесното предлагане бъде надвишено, цената на търсенето ще бъде по -ниска от цената на предлагането. В такава ситуация предприемачите понасят загуби, които ще доведат до намаляване на производството до равновесен обем на прекъсване. Следователно, според Маршал, пресичането на кривите на търсене и предлагане на фиг. 4.7 представлява стабилно пазарно равновесие.

Според Л. Валрас в условията на дефицит купувачите са активната страна на пазара, а в условията на излишък - продавачите. Според А. Маршал предприемачите винаги са доминиращата сила при формирането на пазарните условия.

Двата разглеждани варианта за диагностициране на стабилността на пазарното равновесие водят до един и същ резултат само в случаите на положителен наклон на кривата на предлагане и отрицателен наклон на кривата на търсенето. Когато това не е така, тогава диагнозата на Валрас и Маршал за стабилността на равновесните състояния на пазара не съвпадат. Четири варианта на такива състояния са показани на фиг. 4.8.

Ориз. 4.8.

Ситуациите, показани на фиг. 4.8, а, v,са възможни в контекста на нарастващите икономии от мащаба, когато производителите могат да намалят цената на предлагане с увеличаване на производството. Положителният наклон на кривата на търсенето в ситуациите, показани на фиг. 4.8, b, d, може да отразява парадокса на Гифен или ефекта на сноба.

Според Валрас, отрасловото равновесие, показано на фиг. 4.8, а, б,е нестабилна. Ако цената се повиши до R 1, тогава ще има недостиг на пазара: QD> QS. При такива условия конкуренцията от страна на купувачите ще доведе до по -нататъшно увеличение на цените. Ако цената падне до Р0, тогава предлагането ще надхвърли търсенето, което според Walras трябва да доведе до по -нататъшно намаляване на цената. Според Маршал комбинацията P *, Q *представлява стабилен баланс. Ако предлагането е по -малко от Q *, цената на търсенето ще бъде по -висока от цената на предлагането и това стимулира увеличаване на производството. В случай на увеличаване на Q *, цената на търсенето ще стане по -ниска от цената на предлагането, следователно ще намалее.

Когато кривите на търсене и предлагане са разположени, както е показано на фиг. 4.8, c, d,след това, според логиката на Валрас, равновесието в точката P *, Q *стабилен, тъй като при P1> P * има излишък, а при P0< Р* –дефицит. По логике Маршалла–это варианты неустойчивого равновесия, так как при Q < Q* цена предложения оказывается выше цены спроса, предложение будет уменьшаться, а в случае Q >Q * - обратното.

Разминаванията между Л. Валрас и А. Маршал при описването на механизма на функциониране на пазара са причинени от факта, че според първото, пазарните цени са напълно гъвкави и незабавно реагират на всякакви промени в пазарната ситуация, а според второ, цените не са достатъчно гъвкави и в случай на дисбаланс между търсенето и предлагането обемите на пазарните транзакции реагират на тях по -бързо от цените. Тълкуването на Валрас за процеса на установяване на пазарно равновесие отговаря на условията на перфектна конкуренция, а според Маршал - на несъвършена конкуренция за кратък период.

  • Л. Валрас (1834-1910) - основател на концепцията за общо икономическо равновесие.

Статиката е клон на механиката, който изучава условията на равновесие на телата.

От втория закон на Нютон следва, че ако геометричната сума на всички външни сили, приложени към тялото, е нула, тогава тялото е в покой или извършва равномерно праволинейно движение. В този случай е обичайно да се каже, че силите, приложени към тялото балансвзаимно. При изчисляване резултатмогат да бъдат приложени всички сили, действащи върху тялото център на масата .

За да може едно въртящо се тяло да бъде в равновесие, е необходимо резултатът от всички сили, приложени към тялото, да бъде равен на нула.

На фиг. 1.14.1 дава пример за равновесието на твърдо тяло под действието на три сили. Пресечна точка Олинии на действие на силите и не съвпада с точката на приложение на силата на тежестта (център на масата ° С), но в равновесие тези точки задължително са на една и съща вертикала. При изчисляване на резултата всички сили се намаляват до една точка.

Ако тялото може завъртанеспрямо някаква ос, след това за нейното равновесие недостатъчно равенство на нула на резултата от всички сили.

Въртящото действие на сила зависи не само от нейната величина, но и от разстоянието между линията на действие на силата и оста на въртене.

Дължината на перпендикуляра, изтеглена от оста на въртене към линията на действие на силата, се нарича рамо на силата.

Продуктът на модула на сила върху рамото дНаречен момент на захранване М... Моментите на онези сили, които са склонни да завъртат тялото обратно на часовниковата стрелка, се считат за положителни (фиг. 1.14.2).

Правило на миговете : тяло с фиксирана ос на въртене е в равновесие, ако алгебричната сума от моментите на всички сили, приложени към тялото спрямо тази ос, е нула:

В Международната система от единици (SI) моментите на силите се измерват в ЗНютон- метри (N ∙ m) .

В общия случай, когато тялото може да се движи транслационно и да се върти, за баланс е необходимо да се изпълнят и двете условия: равенство до нула на получената сила и равенство до нула от сумата на всички моменти на силите.

ето екранна снимка на играта за баланса

Колело, което се търкаля по хоризонтална повърхност - пример равнодушно равновесие(фиг. 1.14.3). Ако колелото е спряно в която и да е точка, то ще бъде в равновесие. Наред с безразличното равновесие в механиката се разграничават състояния устойчивии нестабилнабаланс.

Състоянието на равновесие се нарича стабилно, ако при малки отклонения на тялото от това състояние възникнат сили или моменти на сили, които са склонни да върнат тялото в равновесно състояние.

При малко отклонение на тялото от състоянието на нестабилно равновесие възникват сили или моменти на сили, които са склонни да изведат тялото от равновесното положение.

Топка, лежаща върху равна хоризонтална повърхност, е в състояние на равнодушно равновесие. Топка на върха на сферична издатина е пример за нестабилен баланс. И накрая, топката в дъното на сферичната депресия е в състояние на стабилно равновесие (Фигура 1.14.4).

За тяло с фиксирана ос на въртене са възможни и трите вида баланс. Безразлично равновесие възниква, когато оста на въртене преминава през центъра на масата. При стабилно и нестабилно равновесие центърът на масата е на вертикална линия, преминаваща през оста на въртене. Освен това, ако центърът на масата е под оста на въртене, състоянието на равновесие е стабилно. Ако центърът на масата се намира над оста, състоянието на равновесие е нестабилно (фиг. 1.14.5).

Специален случай е балансът на тялото върху опората. В този случай еластичната опорна сила се прилага не към една точка, а се разпределя върху основата на тялото. Тялото е в равновесие, ако преминава вертикална линия, изтеглена през центъра на масата на тялото опорна зона, тоест вътре в контура, образуван от линиите, свързващи точките на завъртане. Ако тази линия не пресича опорната зона, тялото се преобръща. Интересен пример за баланса на тяло върху опора е наклонената кула в италианския град Пиза (фиг. 1.14.6), която според легендата е била използвана от Галилей при изучаване на законите за свободното падане на телата. Кулата има формата на цилиндър с височина 55 м и радиус 7 м. Върхът на кулата се отклонява от вертикалата с 4,5 м.

Вертикална линия, изтеглена през центъра на масата на кулата, пресича основата на приблизително 2,3 м от центъра й. По този начин кулата е в състояние на равновесие. Балансът ще бъде нарушен и кулата ще падне, когато отклонението на върха й от вертикалата достигне 14 м. Очевидно това ще се случи много скоро.

Страница 1


Нестабилното равновесие се характеризира с това, че системата, извадена от равновесието, не се връща в първоначалното си състояние, а преминава в друго стабилно състояние. Системите могат да бъдат в състояние на нестабилно равновесие за кратък период от време. На практика има полустабилни (метастабилни) състояния, които са стабилни по отношение на по-далечно състояние. Метастабилни състояния са възможни, когато характеристичните функции имат няколко екстремни точки. След определен период от време системата, която е в метастабилно състояние, преминава в стабилно (стабилно) състояние.

Нестабилното равновесие се различава от стабилното по това, че системата, изведена от състояние на равновесие, не се връща в първоначалното си състояние, а преминава в ново стабилно състояние на равновесие.

Нестабилно равновесие възниква, когато известно отклонение от равновесните цени създава сили, които са склонни да движат цените все по -далеч от равновесието. При анализа на търсенето и предлагането това явление може да възникне, когато и кривите на търсене и предлагане имат отрицателен наклон и кривата на предлагане пресича кривата на търсенето отгоре. Ако го пресича отдолу, тогава все още настъпва стабилно равновесие. Състоянието на равновесие може изобщо да не настъпи. Използвайки примера с кривите на търсене и предлагане, може да се покаже, че има случаи, в които кривите не се пресичат и следователно няма равновесна цена, тъй като няма цена, която да задоволи и купувачите, и продавачите. И последното - кривите на търсене и предлагане могат да се пресичат повече от веднъж и тогава може да има няколко равновесни цени, като при всяка от тях ще има стабилно равновесие.


Нестабилният баланс се характеризира с това, че тялото, отклонено от първоначалното си положение, не се връща към него и не остава в ново положение. И накрая, ако тялото остане в ново положение и не се стреми да се върне в първоначалното си положение, тогава равновесието се нарича безразлично.

Нестабилното равновесие се различава от стабилното по това, че системата, изведена от състояние на равновесие, не се връща в първоначалното си състояние, а преминава в ново, стабилно състояние на равновесие.

Нестабилното равновесие се различава от стабилното по това, че системата, изведена от състояние (равновесие, не се връща в първоначалното си състояние, а преминава в ново - стабилно състояние на равновесие.

Нестабилното равновесие, ако тялото, изведено от равновесното положение до най -близкото съседно положение и след това оставено на себе си, ще се отклони още повече от това положение.

Нестабилно равновесие възниква, ако тялото, изведено от равновесното положение до най -близкото положение и след това оставено на себе си, ще се отклони още повече от това равновесно положение.

Нестабилното равновесие се различава от стабилното по това, че системата, изведена от състояние на равновесие, не се връща в първоначалното си състояние, а преминава в ново и освен това стабилно състояние на равновесие. Неустойчиво равновесие не може да съществува и следователно не се разглежда в термодинамиката.

Нестабилното равновесие се различава от стабилното по това, че системата, изведена от състояние на равновесие, не се връща в първоначалното си състояние, а преминава в ново и освен това стабилно състояние на равновесие.

Нестабилното равновесие е практически невъзможно, тъй като е невъзможно да се изолира системата от безкрайно малки външни влияния.

Нестабилният баланс между търсенето и предлагането на петрол и перспективата за плавен преход чрез постигане на оптимална структура на енергийния баланс подтиква света да прояви сериозен интерес към намирането на алтернативи на петрола с цел стимулиране на неговото опазване, както и от приемането на закони в областта на енергоспестяване. Накрая се правят някои съображения относно това как сътрудничеството може да помогне на света да избегне катастрофални дефицити през този преходен период.

Концепцията за равновесие е една от най -универсалните в естествените науки. Той се прилага за всяка система, било то система от планети, движещи се в неподвижни орбити около звезда, или популация от тропически риби в атолска лагуна. Но най -лесният начин да разберете концепцията за равновесното състояние на системата е чрез примера на механичните системи. В механиката се счита, че една система е в равновесие, ако всички сили, действащи върху нея, са напълно балансирани една с друга, тоест те се гасят взаимно. Ако четете тази книга, например, докато седите на стол, тогава сте в състояние на баланс, тъй като силата на гравитацията, която ви дърпа надолу, се компенсира напълно от силата на натиска на стола върху тялото ви, действаща от отдолу нагоре. Не падате и не излитате точно защото сте в състояние на баланс.

Има три вида баланс, съответстващи на три физически ситуации.

Стабилен баланс

Това е, което повечето хора обикновено разбират под „баланс“. Представете си топка на дъното на сферична купа. В покой той е разположен строго в центъра на купата, където действието на силата на гравитационното привличане на Земята се балансира от реакционната сила на опората, насочена строго нагоре, и топката лежи там, точно както вие почивате в Председател. Ако преместите топката от центъра, търкаляйки я настрани и нагоре към ръба на купата, веднага след като я освободите, тя веднага се втурва обратно към най -дълбоката точка в центъра на купата - в посока на стабилно равновесно положение.

Седейки на стол, вие сте в покой поради факта, че системата, състояща се от вашето тяло и стол, е в състояние на стабилно равновесие. Следователно, когато промените някои параметри на тази система - например, когато теглото ви се увеличи, ако, да речем, дете седи на коленете ви - столът, като материален обект, ще промени конфигурацията си по такъв начин, че реакционната сила на подкрепата се увеличава и ще останете в позиция на стабилен баланс (най -многото, което може да се случи, е възглавницата под вас да се изплакне малко по -дълбоко).

В природата има много примери за стабилно равновесие в различни системи (и не само механични). Помислете например за връзката хищник-плячка в екосистема. Съотношението на броя на затворените популации на хищници и тяхната плячка достатъчно бързо достига равновесно състояние - толкова много зайци в гората от година на година постоянно падат върху толкова много лисици, относително казано. Ако по някаква причина броят на популациите на плячка рязко се промени (поради повишаване на раждаемостта на зайци, например), екологичният баланс ще бъде възстановен много скоро поради бързото увеличаване на броя на хищниците, което ще започват да изтребват зайци с ускорени темпове, докато броят на зайците не се нормализира и няма да започнат сами да умират от глад, привеждайки собствения си добитък в норма, в резултат на което популациите както на зайци, така и на лисици ще връщане към нормата, която се наблюдаваше преди избухването на раждаемостта сред зайци. Тоест, в една стабилна екосистема, вътрешните сили също действат (макар и не във физическия смисъл на думата), като се стремят да върнат системата в състояние на стабилно равновесие в случай, че системата се отклони от нея.

Подобни ефекти могат да се наблюдават в икономическите системи. Рязкото спадане на цената на даден продукт води до скок в търсенето от страна на ловците на евтиност, последващо намаляване на запасите и в резултат на това повишаване на цените и спад в търсенето на продукта - и така нататък, докато системата се връща в състояние на стабилно ценово равновесие на търсенето и предлагането. (Естествено, в реални системи, както екологични, така и икономически, могат да действат външни фактори, които отклоняват системата от състояние на равновесие - например сезонният отстрел на лисици и / или зайци или държавно регулиране на цените и / или квоти за потребление. Равновесие, аналог на който в механиката би бил например деформация или наклон на купата.)

Нестабилно равновесие

Не всяко равновесие обаче е стабилно. Представете си топка, балансираща върху острието на ножа. Силата на гравитацията, насочена строго надолу в този случай, очевидно също е напълно балансирана от силата, насочена нагоре от реакционната сила на опората. Но веднага щом центърът на топката се отклони от точката на покой, която пада върху линията на острието поне част от милиметъра (а за това е достатъчна оскъдна сила на сила), балансът ще бъде моментално се нарушава и силата на гравитацията ще започне да влачи топката все по -далеч от нея.

Пример за нестабилно естествено равновесие е топлинният баланс на Земята, когато периодите на глобално затопляне се променят с новите ледникови епохи и обратно ( см.Цикли на Миланкович). Средната годишна температура на повърхността на нашата планета се определя от енергийния баланс между общата слънчева радиация, достигаща до повърхността, и общата топлинна радиация на Земята в космоса. Този топлинен баланс става нестабилен, както следва. Някои зими има повече сняг от обикновено. Следващото лято топлината не е достатъчна, за да стопи излишния сняг, а лятото също е по -студено от обикновено поради факта, че поради излишъка от сняг земната повърхност отразява обратно в космоса по -голяма част от слънчевите лъчи, отколкото преди. Поради това следващата зима се оказва още по -снежна и по -студена от предишната, а през следващото лято на повърхността остава още повече сняг и лед, отразяващи слънчевата енергия в космоса ... Лесно е да се види че колкото повече такава глобална климатична система се отклонява от първоначалната точка на термично равновесие, толкова по -бързо се развиват процесите, което води климата по -далеч от него. В крайна сметка много километри ледници се образуват на повърхността на Земята в циркумполярните райони в продължение на много години на глобално охлаждане, които неумолимо се движат към все по -ниски географски ширини, носейки със себе си нов ледников период на планетата. Така че е трудно да си представим по-несигурен баланс от глобално-климатичния.

Един вид нестабилно равновесие заслужава специално споменаване, т.нар метастабилен,или квази-стабилно равновесие.Представете си топка в тесен, плитък жлеб - например върху извито острие за кънки с върха нагоре. Леко - с милиметър или два - отклонение от точката на равновесие ще доведе до появата на сили, които връщат топката в равновесно състояние в центъра на жлеба. Въпреки това, малко повече сила е достатъчна, за да извади топката от зоната на метастабилно равновесие и тя ще падне от острието на кънките. Метастабилните системи по правило имат свойството да престояват известно време в състояние на равновесие, след което те „се откъсват“ от него в резултат на всякакви колебания на външни влияния и „изпадат“ в необратим процес, характерен за нестабилните системи .

Типичен пример за квазистабилно равновесие се наблюдава в атомите на работното вещество на някои видове лазерни инсталации. Електроните в атомите на работния флуид на лазера заемат метастабилни атомни орбити и остават върху тях до полета на първия светлинен квант, който ги „избива“ от метастабилната орбита към по -ниска стабилна, като излъчва нов квант светлина, кохерентна с летящата, която от своя страна събаря електрона на следващия атом от метастабилната орбита и т. н. В резултат на това подобна на лавина реакция на излъчване на кохерентни фотони, които образуват лазерен лъч, е задейства, което всъщност е в основата на действието на всеки лазер.

Зареждане ...Зареждане ...