एक कठोर शरीर का स्थिर और अस्थिर संतुलन। टी. संतुलन के प्रकार

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पाठ मकसद:निकायों के संतुलन की स्थिति का अध्ययन करें, विभिन्न प्रकार के संतुलन से परिचित हों; उन परिस्थितियों का पता लगाएं जिनके तहत शरीर संतुलन में है।

पाठ मकसद:

• शैक्षिक:संतुलन की दो स्थितियों का अध्ययन करें, संतुलन के प्रकार (स्थिर, अस्थिर, उदासीन)। पता करें कि किन परिस्थितियों में शरीर अधिक स्थिर होते हैं।
• विकसित होना:भौतिकी में संज्ञानात्मक रुचि के विकास को बढ़ावा देना। तुलना करने, सामान्यीकरण करने, मुख्य बात को उजागर करने, निष्कर्ष निकालने के कौशल का विकास।
• शैक्षिक:छात्रों के संचार कौशल को विकसित करने के लिए, ध्यान को शिक्षित करने, अपनी बात व्यक्त करने और इसका बचाव करने की क्षमता।

पाठ प्रकार:कंप्यूटर की सहायता से नई सामग्री सीखने का पाठ।

उपकरण:

1. "इलेक्ट्रॉनिक पाठ और परीक्षण" से डिस्क "कार्य और शक्ति"।
2. संतुलन की स्थिति तालिका।
3. साहुल रेखा के साथ प्रिज्म झुकाना।
4. ज्यामितीय निकाय: सिलेंडर, घन, शंकु, आदि।
5. कंप्यूटर, मल्टीमीडिया प्रोजेक्टर, इंटरेक्टिव व्हाइटबोर्ड या स्क्रीन।
6. प्रस्तुतीकरण।

कक्षाओं के दौरान

आज के पाठ में हम सीखेंगे कि क्रेन क्यों नहीं गिरती है, खिलौना "वंका-वस्तंका" हमेशा अपनी मूल स्थिति में क्यों लौटता है, पीसा की झुकी हुई मीनार क्यों नहीं गिरती है?

I. ज्ञान की पुनरावृत्ति और अद्यतन करना।

1. न्यूटन का पहला नियम तैयार करें। कानून क्या कहता है?
2. न्यूटन का दूसरा नियम किस प्रश्न का उत्तर देता है? सूत्र और शब्दांकन।
3. न्यूटन का तीसरा नियम किस प्रश्न का उत्तर देता है? सूत्र और शब्दांकन।
4. परिणामी बल किसे कहते हैं? यह कैसे स्थित है?
5. डिस्क से "आंदोलन और निकायों की बातचीत" पूरा कार्य संख्या 9 "विभिन्न दिशाओं के साथ परिणामी बल" (वैक्टर जोड़ने का नियम (2, 3 अभ्यास))।

द्वितीय. नई सामग्री सीखना।

1. संतुलन किसे कहते हैं?

संतुलन विश्राम की अवस्था है।

2. संतुलन की स्थिति।(स्लाइड 2)

क) शरीर कब आराम कर रहा है? यह किस कानून का पालन करता है?

पहली संतुलन स्थिति:यदि शरीर पर लागू बाहरी बलों का ज्यामितीय योग शून्य के बराबर है तो शरीर संतुलन में है। एफ = 0

बी) दो समान बल बोर्ड पर कार्य करते हैं, जैसा कि चित्र में दिखाया गया है।

क्या वह संतुलन में होगी? (नहीं, वह मुड़ जाएगी)

केवल केंद्रीय बिंदु विरामावस्था में है, और शेष गतिमान हैं। इसका अर्थ है कि शरीर के संतुलन में रहने के लिए यह आवश्यक है कि प्रत्येक तत्व पर कार्य करने वाले सभी बलों का योग 0 के बराबर हो।

दूसरी संतुलन स्थिति:दक्षिणावर्त कार्य करने वाले बलों के क्षणों का योग वामावर्त कार्य करने वाले बलों के क्षणों के योग के बराबर होना चाहिए।

∑ एम दक्षिणावर्त = ∑ एम वामावर्त

बल का क्षण: एम = एफ एल

एल - बल का कंधा - बल की कार्रवाई की रेखा के आधार से सबसे छोटी दूरी।

3. पिंड के गुरुत्वाकर्षण का केंद्र और उसका स्थान।(स्लाइड 4)

गुरुत्वाकर्षण का शरीर केंद्र- यह वह बिंदु है जिसके माध्यम से शरीर के अलग-अलग तत्वों पर कार्य करने वाले सभी समानांतर गुरुत्वाकर्षण बलों का परिणाम गुजरता है (अंतरिक्ष में शरीर की किसी भी स्थिति के लिए)।

निम्नलिखित आकृतियों के गुरुत्व केंद्र का पता लगाएं:

4. संतुलन के प्रकार।

लेकिन) (स्लाइड्स 5-8)

निष्कर्ष:संतुलन स्थिर होता है, यदि संतुलन की स्थिति से एक छोटे से विचलन के साथ, इस स्थिति में इसे वापस करने के लिए एक बल होता है।

स्थिर वह स्थिति है जिसमें इसकी स्थितिज ऊर्जा न्यूनतम होती है। (स्लाइड 9)

बी) आधार पर या समर्थन की रेखा पर स्थित निकायों की स्थिरता।(स्लाइड्स 10-17)

निष्कर्ष:एक बिंदु या समर्थन की रेखा पर स्थित किसी पिंड की स्थिरता के लिए, यह आवश्यक है कि गुरुत्वाकर्षण का केंद्र समर्थन के बिंदु (रेखा) से नीचे हो।

ग) एक सपाट सतह पर निकायों की स्थिरता।

(स्लाइड 18)

1) समर्थन सतह- यह हमेशा वह सतह नहीं होती है जो शरीर के संपर्क में होती है (लेकिन वह जो टेबल, ट्राइपॉड के पैरों को जोड़ने वाली रेखाओं से बंधी होती है)

2) "इलेक्ट्रॉनिक पाठ और परीक्षण", डिस्क "कार्य और शक्ति", पाठ "संतुलन के प्रकार" से एक स्लाइड का विश्लेषण।

चित्र 1।

1. मल कैसे भिन्न होते हैं? (समर्थन क्षेत्र)
2. कौन सा अधिक स्थिर है? (बड़े क्षेत्र के साथ)
3. मल कैसे भिन्न होते हैं? (गुरुत्वाकर्षण केंद्र का स्थान)
4. कौन सा सबसे स्थिर है? (गुरुत्वाकर्षण के निचले केंद्र के साथ)
5. क्यों? (चूंकि इसे बिना उलटे बड़े कोण पर झुकाया जा सकता है)

3) विक्षेपण प्रिज्म के साथ प्रयोग

1. हम बोर्ड पर एक साहुल रेखा के साथ एक प्रिज्म लगाते हैं और धीरे-धीरे इसे एक किनारे पर उठाना शुरू करते हैं। हम क्या देखते हैं?
2. जब तक साहुल रेखा समर्थन से बंधी सतह को पार करती है, तब तक संतुलन बना रहता है। लेकिन जैसे ही ऊर्ध्वाधर, गुरुत्वाकर्षण के केंद्र से गुजरते हुए, समर्थन सतह की सीमाओं से परे जाने लगता है, ढेर पलट जाता है।

पदच्छेद स्लाइड 19-22.

निष्कर्ष:

1. बड़े समर्थन क्षेत्र वाला शरीर स्थिर होता है।
2. एक ही क्षेत्र के दो निकायों में से, गुरुत्वाकर्षण के निचले केंद्र वाला एक स्थिर है। इसे बड़े कोण पर बिना उलटे झुकाया जा सकता है।

पदच्छेद स्लाइड 23-25।

कौन से जहाज सबसे स्थिर हैं? क्यों? (जिसके लिए कार्गो होल्ड में स्थित है, डेक पर नहीं)

कौन सी कारें सबसे अधिक लचीली हैं? क्यों? (मोड़ पर कारों की स्थिरता बढ़ाने के लिए, रोडबेड को मोड़ की ओर झुकाया जाता है।)

निष्कर्ष:संतुलन स्थिर, अस्थिर, उदासीन हो सकता है। समर्थन क्षेत्र जितना बड़ा होगा और गुरुत्वाकर्षण का केंद्र जितना कम होगा, पिंडों की स्थिरता उतनी ही अधिक होगी।

III. निकायों की स्थिरता के बारे में ज्ञान का अनुप्रयोग।

1. शरीर के संतुलन के बारे में जानने के लिए किन विशेषताओं की सबसे अधिक आवश्यकता है?
2. विभिन्न संरचनाओं के डिजाइनर और निर्माता (ऊंची इमारतें, पुल, टेलीविजन टॉवर, आदि)
3. सर्कस के कलाकार।
4. ड्राइवर और अन्य पेशेवर।

(स्लाइड्स 28-30)

1. वंका-वस्तंका खिलौने के किसी भी झुकाव पर संतुलन की स्थिति में क्यों लौट आती है?
2. पीसा की झुकी मीनार झुकी हुई क्यों नहीं गिर रही है?
3. साइकिल चालक और मोटरसाइकिल चालक अपना संतुलन कैसे बनाए रखते हैं?

पाठ से निष्कर्ष:

1. संतुलन तीन प्रकार का होता है: स्थिर, अस्थिर, उदासीन।
2. शरीर की स्थिति स्थिर होती है, जिसमें इसकी स्थितिज ऊर्जा न्यूनतम होती है।
3. एक सपाट सतह पर पिंडों की स्थिरता जितनी अधिक होती है, उतना ही बड़ा समर्थन क्षेत्र और गुरुत्वाकर्षण का केंद्र कम होता है।

होम वर्क: ५४ – 56 (जी। वाई। मायाकिशेव, बी.बी. बुखोवत्सेव, एन.एन. सोत्स्की)

प्रयुक्त स्रोत और साहित्य:

1. जी.वाई.ए. मायकिशेव, बी.बी. बुखोवत्सेव, एन.एन. सोत्स्की।भौतिक विज्ञान। ग्रेड 10।
2. फिल्मस्ट्रिप "स्थिरता" 1976 (फिल्म स्कैनर पर मेरे द्वारा स्कैन किया गया)।
3. "इलेक्ट्रॉनिक पाठ और परीक्षण" से डिस्क "गति और निकायों की बातचीत"।
4. "इलेक्ट्रॉनिक पाठ और परीक्षण" से डिस्क "कार्य और शक्ति"।

बाजार संतुलन को स्थिर कहा जाता है, जब यह संतुलन की स्थिति से विचलित हो जाता है, तो बाजार की ताकतें इसे बहाल करने के लिए खेल में आती हैं। अन्यथा, संतुलन अस्थिर है।

यह जांचने के लिए कि क्या अंजीर में दिखाई गई स्थिति। ४.७, स्थिर संतुलन, मान लें कि कीमत में वृद्धि हुई है आर 0 से पी 1. परिणामस्वरूप, बाजार में Q2 - Q1 की राशि में अधिशेष है। आगे क्या होगा, इसके दो संस्करण हैं: एल. वाल्रास और ए. मार्शल।

एल. वाल्रास के अनुसार, जब अधिकता होती है, तो विक्रेताओं के बीच प्रतिस्पर्धा होती है। खरीदारों को आकर्षित करने के लिए, वे कीमत कम करना शुरू कर देंगे। जैसे ही कीमत घटती है, मांग की मात्रा में वृद्धि होगी, और प्रारंभिक संतुलन बहाल होने तक आपूर्ति की मात्रा घट जाएगी। यदि कीमत अपने संतुलन मूल्य से नीचे की ओर विचलन करती है, तो मांग आपूर्ति से अधिक हो जाएगी। खरीदारों के बीच शुरू होगी प्रतिस्पर्धा

चावल। 4.7.संतुलन बहाल करना। दबाव: 1 - मार्शल के अनुसार; 2 - वालरासी के अनुसार

एक दुर्लभ उत्पाद के लिए। वे विक्रेताओं को अधिक कीमत की पेशकश करेंगे, जिससे आपूर्ति में वृद्धि होगी। यह तब तक जारी रहेगा जब तक कीमत संतुलन स्तर P0 पर वापस नहीं आ जाती। इसलिए, वालरस के अनुसार, P0, Q0 का संयोजन एक स्थिर बाजार संतुलन का प्रतिनिधित्व करता है।

ए मार्शल ने अलग तरह से तर्क दिया। जब आपूर्ति संतुलन मूल्य से कम होती है, तो मांग मूल्य आपूर्ति मूल्य से अधिक हो जाता है। फर्म मुनाफा कमाते हैं जो उत्पादन विस्तार को प्रोत्साहित करते हैं, और आपूर्ति तब तक बढ़ेगी जब तक यह एक संतुलन मूल्य तक नहीं पहुंच जाता। यदि संतुलन आपूर्ति पार हो जाती है, तो मांग मूल्य आपूर्ति मूल्य से कम होगा। ऐसी स्थिति में, उद्यमियों को नुकसान उठाना पड़ता है, जिससे उत्पादन में कमी के कारण संतुलन में कमी आएगी। नतीजतन, मार्शल के अनुसार, अंजीर में आपूर्ति और मांग घटता का प्रतिच्छेदन। 4.7 एक स्थिर बाजार संतुलन का प्रतिनिधित्व करता है।

एल. वाल्रास के अनुसार, घाटे की स्थिति में, खरीदार बाजार का सक्रिय पक्ष होते हैं, और अधिशेष की स्थिति में, विक्रेता। ए. मार्शल के अनुसार, बाजार की स्थितियों के निर्माण में उद्यमी हमेशा प्रमुख शक्ति होते हैं।

हालांकि, बाजार संतुलन की स्थिरता का निदान करने के लिए दो विचार किए गए विकल्प केवल आपूर्ति वक्र के सकारात्मक ढलान और मांग वक्र के नकारात्मक ढलान के मामलों में समान परिणाम देते हैं। जब ऐसा नहीं होता है, तो बाजार के संतुलन राज्यों की स्थिरता के वाल्रास और मार्शल निदान मेल नहीं खाते हैं। ऐसे राज्यों के चार प्रकार चित्र में दिखाए गए हैं। ४.८.

चावल। ४.८.

अंजीर में दिखाई गई स्थितियाँ। 4.8, ए, में,पैमाने की बढ़ती अर्थव्यवस्थाओं के संदर्भ में संभव है, जब उत्पादक उत्पादन में वृद्धि के रूप में प्रस्ताव मूल्य को कम कर सकते हैं। अंजीर में दिखाई गई स्थितियों में मांग वक्र का सकारात्मक ढलान। 4.8, बी, डी, गिफेन विरोधाभास या स्नोब प्रभाव को प्रतिबिंबित कर सकता है।

वाल्रास के अनुसार, अंजीर में दिखाया गया क्षेत्रीय संतुलन। ४.८, ए, बी,अस्थिर है। अगर कीमत बढ़ जाती है आर 1, तो बाजार में कमी होगी: QD> QS। ऐसी स्थितियों में, खरीदारों से प्रतिस्पर्धा के कारण कीमतों में और वृद्धि होगी। यदि कीमत Р0 तक गिरती है, तो आपूर्ति मांग से अधिक हो जाएगी, जो कि वाल्रास के अनुसार, कीमत में और कमी ला सकती है। मार्शल के अनुसार, संयोजन पी क्यू *एक स्थिर संतुलन का प्रतिनिधित्व करता है। यदि आपूर्ति क्यू * से कम है, तो मांग मूल्य आपूर्ति मूल्य से अधिक होगा, और यह उत्पादन में वृद्धि को उत्तेजित करता है। Q* में वृद्धि की स्थिति में, मांग मूल्य आपूर्ति मूल्य से कम हो जाएगा, इसलिए यह घट जाएगा।

जब आपूर्ति और मांग वक्र अंजीर में दिखाए गए अनुसार स्थित होते हैं। ४.८, सी, डी,तब, वाल्रास के तर्क के अनुसार, बिंदु पर संतुलन पी क्यू *स्थिर, क्योंकि P1> P * पर एक अतिरिक्त है, और P0 . पर< 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 >क्यू * - इसके विपरीत।

बाजार के कामकाज के तंत्र का वर्णन करने में एल। वाल्रास और ए। मार्शल के बीच विसंगतियां इस तथ्य के कारण होती हैं कि, पहले के अनुसार, बाजार की कीमतें पूरी तरह से लचीली होती हैं और बाजार की स्थिति में किसी भी बदलाव पर तुरंत प्रतिक्रिया करती हैं, और इसके अनुसार दूसरा, कीमतें पर्याप्त रूप से लचीली नहीं होती हैं और मांग और आपूर्ति के बीच असंतुलन की स्थिति में बाजार लेनदेन की मात्रा कीमतों की तुलना में तेजी से प्रतिक्रिया करती है। बाजार संतुलन स्थापित करने की प्रक्रिया की वाल्रास की व्याख्या पूर्ण प्रतियोगिता की शर्तों से मेल खाती है, और मार्शल के अनुसार, अल्प अवधि में अपूर्ण प्रतिस्पर्धा के लिए।

• एल। वाल्रास (1834-1910) - सामान्य आर्थिक संतुलन की अवधारणा के संस्थापक।

स्टैटिक्स यांत्रिकी की एक शाखा है जो निकायों के संतुलन की स्थितियों का अध्ययन करती है।

न्यूटन के दूसरे नियम से यह निम्नानुसार है कि यदि शरीर पर लागू सभी बाहरी बलों का ज्यामितीय योग शून्य है, तो शरीर आराम पर है या एक समान सीधा गति करता है। इस मामले में, यह कहने की प्रथा है कि बल शरीर पर लागू होते हैं संतुलनएक दूसरे को। गणना करते समय परिणामीशरीर पर कार्य करने वाले सभी बलों को लागू किया जा सकता है सेंटर ऑफ मास .

एक गैर-घूर्णन शरीर के संतुलन में होने के लिए, यह आवश्यक है कि शरीर पर लागू सभी बलों का परिणाम शून्य के बराबर हो।

अंजीर में। 1.14.1 तीन बलों की कार्रवाई के तहत एक कठोर शरीर के संतुलन का एक उदाहरण देता है। चौराहे की जगह हेबलों की कार्रवाई की रेखाएं और गुरुत्वाकर्षण बल के आवेदन के बिंदु से मेल नहीं खाती (द्रव्यमान का केंद्र सी), लेकिन संतुलन में ये बिंदु आवश्यक रूप से एक ही ऊर्ध्वाधर पर हैं। परिणामी की गणना करते समय, सभी बल एक बिंदु तक कम हो जाते हैं।

अगर शरीर कर सकता है घुमाएँकिसी अक्ष के सापेक्ष, तो इसके संतुलन के लिए सभी बलों के परिणामी शून्य के बराबर पर्याप्त नहीं.

किसी बल की घूर्णन क्रिया न केवल उसके परिमाण पर निर्भर करती है, बल्कि बल की क्रिया रेखा और घूर्णन अक्ष के बीच की दूरी पर भी निर्भर करती है।

घूर्णन अक्ष से बल की क्रिया रेखा पर खींचे गए लम्ब की लंबाई कहलाती है ताकत का कंधा.

कंधे पर बल के मापांक का उत्पाद डीबुलाया शक्ति का क्षण एम... उन बलों के क्षण जो शरीर को वामावर्त घुमाते हैं, सकारात्मक माने जाते हैं (चित्र 1.14.2)।

पलों का नियम : घूर्णन के एक निश्चित अक्ष के साथ एक शरीर संतुलन में है यदि इस अक्ष के सापेक्ष शरीर पर लागू सभी बलों के क्षणों का बीजगणितीय योग शून्य है:

इंटरनेशनल सिस्टम ऑफ यूनिट्स (SI) में बलों के आघूर्ण को में मापा जाता है एचन्यूटन- मीटर की दूरी पर (एन एम) .

सामान्य स्थिति में, जब शरीर अनुवादित रूप से घूम सकता है और घूम सकता है, संतुलन के लिए दोनों शर्तों को पूरा करना आवश्यक है: परिणामी बल के शून्य के बराबर और बलों के सभी क्षणों के योग के शून्य के बराबर।

यहाँ संतुलन के बारे में खेल का एक स्क्रीनशॉट है

एक क्षैतिज सतह पर लुढ़कता हुआ पहिया - एक उदाहरण उदासीन संतुलन(अंजीर। 1.14.3)। यदि पहिया किसी भी बिंदु पर रुक जाता है, तो यह संतुलन में होगा। यांत्रिकी में उदासीन संतुलन के साथ, राज्यों को प्रतिष्ठित किया जाता है टिकाऊतथा अस्थिरसंतुलन।

संतुलन की स्थिति को स्थिर कहा जाता है, यदि इस अवस्था से शरीर के छोटे विचलन के साथ, बल या बल के क्षण उत्पन्न होते हैं जो शरीर को संतुलन की स्थिति में वापस कर देते हैं।

अस्थिर संतुलन की स्थिति से शरीर के एक छोटे से विचलन के साथ, बल या बल के क्षण उत्पन्न होते हैं जो शरीर को संतुलन की स्थिति से दूर ले जाते हैं।

समतल क्षैतिज सतह पर पड़ी एक गेंद उदासीन संतुलन की स्थिति में है। गोलाकार फलाव के शीर्ष पर एक गेंद अस्थिर संतुलन का एक उदाहरण है। अंत में, गोलाकार अवनमन के तल पर स्थित गेंद स्थिर संतुलन की स्थिति में है (चित्र 1.14.4)।

घूर्णन की एक निश्चित धुरी वाले शरीर के लिए, तीनों प्रकार के संतुलन संभव हैं। उदासीन संतुलन तब होता है जब घूर्णन की धुरी द्रव्यमान के केंद्र से होकर गुजरती है। स्थिर और अस्थिर संतुलन में, द्रव्यमान का केंद्र रोटेशन की धुरी से गुजरने वाली एक ऊर्ध्वाधर रेखा पर होता है। इसके अलावा, यदि द्रव्यमान का केंद्र रोटेशन की धुरी के नीचे है, तो संतुलन की स्थिति स्थिर होती है। यदि द्रव्यमान का केंद्र अक्ष के ऊपर स्थित हो, तो संतुलन की स्थिति अस्थिर होती है (चित्र 1.14.5)।

एक विशेष मामला समर्थन पर शरीर का संतुलन है। इस मामले में, लोचदार समर्थन बल एक बिंदु पर नहीं लगाया जाता है, बल्कि शरीर के आधार पर वितरित किया जाता है। यदि पिंड के द्रव्यमान के केंद्र के माध्यम से खींची गई एक ऊर्ध्वाधर रेखा गुजरती है तो शरीर संतुलन में है समर्थन क्षेत्र, अर्थात्, धुरी बिंदुओं को जोड़ने वाली रेखाओं द्वारा निर्मित समोच्च के अंदर। यदि यह रेखा समर्थन क्षेत्र को नहीं काटती है, तो शरीर उलट जाता है। एक समर्थन पर एक शरीर के संतुलन का एक दिलचस्प उदाहरण इतालवी शहर पीसा (चित्र। 1.14.6) में झुकी हुई मीनार है, जो कि किंवदंती के अनुसार, गैलीलियो द्वारा निकायों के मुक्त पतन के नियमों का अध्ययन करते समय उपयोग किया गया था। टावर का आकार 55 मीटर ऊंचा और 7 मीटर की त्रिज्या के सिलेंडर का है। टावर का शीर्ष ऊर्ध्वाधर से 4.5 मीटर से विचलित है।

टावर के द्रव्यमान केंद्र के माध्यम से खींची गई एक लंबवत रेखा इसके केंद्र से लगभग 2.3 मीटर आधार को पार करती है। इस प्रकार, टावर संतुलन की स्थिति में है। संतुलन गड़बड़ा जाएगा और टावर गिर जाएगा जब ऊर्ध्वाधर से इसके शीर्ष का विचलन 14 मीटर तक पहुंच जाएगा। जाहिर है, यह बहुत जल्द होगा।

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एक अस्थिर संतुलन की विशेषता इस तथ्य से होती है कि प्रणाली, संतुलन से बाहर होने के कारण, अपनी मूल स्थिति में वापस नहीं आती है, लेकिन दूसरी स्थिर अवस्था में चली जाती है। सिस्टम थोड़े समय के लिए अस्थिर संतुलन की स्थिति में हो सकता है। व्यवहार में, अर्ध-स्थिर (मेटास्टेबल) अवस्थाएँ होती हैं जो अधिक दूर की अवस्था के संबंध में स्थिर होती हैं। मेटास्टेबल अवस्थाएँ तब संभव होती हैं जब विशेषता कार्यों में कई चरम बिंदु होते हैं। एक निश्चित अवधि के बाद, सिस्टम, जो एक मेटास्टेबल अवस्था में होता है, एक स्थिर (स्थिर) अवस्था में चला जाता है।

एक अस्थिर संतुलन एक स्थिर संतुलन से भिन्न होता है, जिसमें प्रणाली, संतुलन की स्थिति से बाहर होने के कारण, अपनी मूल स्थिति में वापस नहीं आती है, लेकिन संतुलन की एक नई स्थिर स्थिति में चली जाती है।

एक अस्थिर संतुलन तब होता है जब संतुलन कीमतों से कुछ विचलन ऐसी ताकतें पैदा करता है जो कीमतों को आगे और आगे संतुलन से दूर ले जाती हैं। आपूर्ति और मांग के विश्लेषण में, यह घटना तब हो सकती है जब दोनों वक्र - आपूर्ति और मांग - में एक नकारात्मक ढलान होता है और आपूर्ति वक्र ऊपर से मांग वक्र को काटता है। यदि यह इसे नीचे से पार करता है, तब भी एक स्थिर संतुलन बना रहता है। संतुलन की स्थिति बिल्कुल नहीं हो सकती है। आपूर्ति और मांग वक्रों के उदाहरण का उपयोग करते हुए, यह दिखाया जा सकता है कि ऐसे मामले हैं जिनमें वक्र प्रतिच्छेद नहीं करते हैं, और इसलिए, कोई संतुलन कीमत नहीं है, क्योंकि ऐसी कोई कीमत नहीं है जो खरीदारों और विक्रेताओं दोनों को संतुष्ट करे। और अंतिम - आपूर्ति और मांग वक्र एक से अधिक बार प्रतिच्छेद कर सकते हैं, और फिर कई संतुलन मूल्य हो सकते हैं, और उनमें से प्रत्येक पर एक स्थिर संतुलन होगा।

एक अस्थिर संतुलन इस तथ्य की विशेषता है कि एक शरीर अपनी मूल स्थिति से विचलित होकर वापस नहीं आता है और एक नई स्थिति में नहीं रहता है। और, अंत में, यदि शरीर एक नई स्थिति में रहता है और अपनी मूल स्थिति में वापस आने का प्रयास नहीं करता है, तो संतुलन को उदासीन कहा जाता है।

एक अस्थिर संतुलन एक स्थिर संतुलन से भिन्न होता है, जिसमें एक प्रणाली, संतुलन की स्थिति से बाहर होने के कारण, अपनी मूल स्थिति में वापस नहीं आती है, लेकिन संतुलन की एक नई, स्थिर स्थिति में चली जाती है।

एक अस्थिर संतुलन एक स्थिर से भिन्न होता है, जिसमें प्रणाली, एक राज्य से बाहर ले जाया जा रहा है (संतुलन, अपनी मूल स्थिति में वापस नहीं आता है, लेकिन एक नए में गुजरता है - संतुलन की एक स्थिर स्थिति।

एक अस्थिर संतुलन, यदि शरीर, संतुलन की स्थिति से निकटतम पड़ोसी स्थिति में लाया जा रहा है और फिर अपने आप को छोड़ दिया जाए, तो इस स्थिति से और भी अधिक विचलित हो जाएगा।

एक अस्थिर संतुलन तब होता है जब शरीर, संतुलन की स्थिति से निकटतम स्थिति में लाया जाता है और फिर अपने आप को छोड़ दिया जाता है, इस संतुलन की स्थिति से और भी अधिक विचलित हो जाएगा।

एक अस्थिर संतुलन एक स्थिर संतुलन से भिन्न होता है, जिसमें एक प्रणाली, संतुलन की स्थिति से बाहर होने के कारण, अपनी मूल स्थिति में वापस नहीं आती है, लेकिन एक नई और, इसके अलावा, संतुलन की एक स्थिर स्थिति में गुजरती है। एक अस्थिर संतुलन मौजूद नहीं हो सकता है और इसलिए ऊष्मप्रवैगिकी में नहीं माना जाता है।

एक अस्थिर संतुलन एक स्थिर संतुलन से भिन्न होता है, जिसमें एक प्रणाली, संतुलन की स्थिति से बाहर होने के कारण, अपनी मूल स्थिति में वापस नहीं आती है, लेकिन एक नई और, इसके अलावा, संतुलन की एक स्थिर स्थिति में गुजरती है।

एक अस्थिर संतुलन व्यावहारिक रूप से अव्यावहारिक है, क्योंकि सिस्टम को असीम बाहरी प्रभावों से अलग करना असंभव है।

तेल की आपूर्ति और मांग के बीच अस्थिर संतुलन और एक इष्टतम ऊर्जा संतुलन संरचना प्राप्त करके एक सुचारू संक्रमण की संभावना दुनिया को इसके संरक्षण को प्रोत्साहित करने के साथ-साथ कानून बनाने के उद्देश्य से तेल के विकल्प खोजने में गंभीर रुचि लेने के लिए प्रेरित करती है। ऊर्जा संरक्षण का क्षेत्र। अंत में, इस पर कुछ विचार किए गए हैं कि कैसे सहयोग इस संक्रमण के दौरान दुनिया को विनाशकारी घाटे से बचने में मदद कर सकता है।

संतुलन की अवधारणा प्राकृतिक विज्ञानों में सबसे सार्वभौमिक में से एक है। यह किसी भी प्रणाली पर लागू होता है, चाहे वह किसी तारे के चारों ओर स्थिर कक्षाओं में घूमने वाले ग्रहों की प्रणाली हो, या एटोल लैगून में उष्णकटिबंधीय मछली की आबादी हो। लेकिन एक प्रणाली की संतुलन स्थिति की अवधारणा को समझने का सबसे आसान तरीका यांत्रिक प्रणालियों के उदाहरण से है। यांत्रिकी में, यह माना जाता है कि एक प्रणाली संतुलन में है यदि उस पर कार्य करने वाले सभी बल एक दूसरे के साथ पूरी तरह से संतुलित हैं, अर्थात वे एक दूसरे को बुझा देते हैं। उदाहरण के लिए, यदि आप इस पुस्तक को पढ़ रहे हैं, उदाहरण के लिए, एक कुर्सी पर बैठे हुए, तो आप संतुलन की स्थिति में हैं, क्योंकि गुरुत्वाकर्षण बल आपको नीचे खींच रहा है, आपके शरीर पर कुर्सी के दबाव के बल द्वारा पूरी तरह से क्षतिपूर्ति की जाती है। नीचे से ऊपर। आप ठीक से गिरते या उतरते नहीं हैं क्योंकि आप संतुलन की स्थिति में हैं।

तीन भौतिक स्थितियों के अनुरूप तीन प्रकार के संतुलन होते हैं।

स्थिर संतुलन

इसे ज्यादातर लोग आमतौर पर "संतुलन" से समझते हैं। एक गोलाकार कटोरे के तल पर एक गेंद की कल्पना करें। आराम करने पर, यह कड़ाई से कटोरे के केंद्र में स्थित होता है, जहां पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण बल की क्रिया को सख्ती से ऊपर की ओर निर्देशित समर्थन की प्रतिक्रिया बल द्वारा संतुलित किया जाता है, और गेंद वहीं टिकी हुई है जैसे आप अपने में आराम कर रहे हैं कुर्सी। यदि आप गेंद को केंद्र से दूर ले जाते हैं, इसे किनारे पर और कटोरे के किनारे की तरफ घुमाते हैं, तो जैसे ही आप इसे छोड़ते हैं, यह तुरंत कटोरे के केंद्र में सबसे गहरे बिंदु पर वापस आ जाता है - में एक स्थिर संतुलन स्थिति की दिशा।

एक कुर्सी पर बैठे, आप इस तथ्य के कारण आराम कर रहे हैं कि आपके शरीर और कुर्सी से मिलकर सिस्टम स्थिर संतुलन की स्थिति में है। इसलिए, जब आप इस प्रणाली के कुछ मापदंडों को बदलते हैं - उदाहरण के लिए, जब आपका वजन बढ़ता है, यदि कहें, एक बच्चा आपके घुटनों पर बैठता है - कुर्सी, एक भौतिक वस्तु होने के कारण, इसके विन्यास को इस तरह से बदल देगी कि प्रतिक्रिया बल समर्थन बढ़ता है, और आप स्थिर संतुलन की स्थिति में रहेंगे (सबसे अधिक जो हो सकता है वह यह है कि आपके नीचे का तकिया थोड़ा गहरा हो जाएगा)।

प्रकृति में, विभिन्न प्रणालियों (और न केवल यांत्रिक वाले) में स्थिर संतुलन के कई उदाहरण हैं। उदाहरण के लिए, एक पारिस्थितिकी तंत्र में शिकारी-शिकार संबंध पर विचार करें। शिकारियों और उनके शिकार की बंद आबादी की संख्या का अनुपात जल्दी से एक संतुलन स्थिति में आता है - जंगल में साल-दर-साल इतने सारे खरगोश लगातार इतने सारे लोमड़ियों पर गिरते हैं, अपेक्षाकृत बोलते हैं। यदि, किसी कारण से, शिकार आबादी की संख्या में तेजी से परिवर्तन होता है (उदाहरण के लिए, खरगोशों की जन्म दर में वृद्धि के कारण), तो शिकारियों की संख्या में तेजी से वृद्धि के कारण पारिस्थितिक संतुलन बहुत जल्द बहाल हो जाएगा, जो जब तक खरगोशों की संख्या सामान्य नहीं हो जाती और वे स्वयं भूख से मरना शुरू नहीं करते, अपने स्वयं के पशुओं को वापस सामान्य स्थिति में लाना शुरू कर देते हैं, जिसके परिणामस्वरूप खरगोश और लोमड़ियों दोनों की आबादी समाप्त हो जाएगी। उस आदर्श पर लौटें जो खरगोशों के बीच जन्म दर के फटने से पहले देखा गया था। यही है, एक स्थिर पारिस्थितिकी तंत्र में, आंतरिक बल भी कार्य करते हैं (हालांकि शब्द के भौतिक अर्थ में नहीं), सिस्टम को स्थिर संतुलन की स्थिति में वापस करने का प्रयास करते हैं, जब सिस्टम इससे विचलित हो जाता है।

इसी तरह के प्रभाव आर्थिक प्रणालियों में देखे जा सकते हैं। किसी उत्पाद की कीमत में तेज गिरावट से सस्तेपन के लिए शिकारियों की मांग में वृद्धि होती है, बाद में माल-सूची में कमी आती है और, परिणामस्वरूप, कीमतों में वृद्धि और उत्पाद की मांग में गिरावट आती है - और इसी तरह जब तक सिस्टम आपूर्ति और मांग के स्थिर मूल्य संतुलन की स्थिति में लौटता है। (स्वाभाविक रूप से, वास्तविक प्रणालियों में, पारिस्थितिक और आर्थिक दोनों, बाहरी कारक कार्य कर सकते हैं जो एक संतुलन स्थिति से प्रणाली को विचलित करते हैं - उदाहरण के लिए, लोमड़ियों और / या खरगोशों की मौसमी शूटिंग या सरकारी मूल्य विनियमन और / या खपत कोटा। संतुलन, अनुरूप जिसके लिए यांत्रिकी में होगा, उदाहरण के लिए, कटोरे का विरूपण या झुकाव।)

अस्थिर संतुलन

हालांकि, हर संतुलन स्थिर नहीं है। एक चाकू के ब्लेड पर संतुलन बनाने वाली गेंद की कल्पना करें। इस मामले में सख्ती से नीचे की ओर निर्देशित गुरुत्वाकर्षण बल, जाहिर है, समर्थन के प्रतिक्रिया बल द्वारा ऊपर की ओर निर्देशित बल द्वारा भी पूरी तरह से संतुलित है। लेकिन जैसे ही गेंद का केंद्र बाकी बिंदु से दूर होता है, जो ब्लेड की रेखा पर पड़ता है, कम से कम एक मिलीमीटर का अंश (और इसके लिए एक अल्प बल पर्याप्त है), संतुलन तुरंत गड़बड़ा जाएगा और गुरुत्वाकर्षण बल गेंद को उससे आगे और दूर खींचना शुरू कर देगा।

एक अस्थिर प्राकृतिक संतुलन का एक उदाहरण पृथ्वी का ताप संतुलन है जब ग्लोबल वार्मिंग की अवधि नए हिमयुग के साथ बदलती है और इसके विपरीत ( से। मी।मिलनकोविच चक्र)। हमारे ग्रह की सतह का औसत वार्षिक तापमान सतह पर पहुंचने वाले कुल सौर विकिरण और बाहरी अंतरिक्ष में पृथ्वी के कुल तापीय विकिरण के बीच ऊर्जा संतुलन से निर्धारित होता है। यह ऊष्मा संतुलन निम्नानुसार अस्थिर हो जाता है। कुछ सर्दियों में सामान्य से अधिक हिमपात होता है। अगली गर्मियों के लिए, अतिरिक्त बर्फ को पिघलाने के लिए पर्याप्त गर्मी नहीं होती है, और गर्मी भी सामान्य से अधिक ठंडी होती है क्योंकि बर्फ की अधिकता के कारण, पृथ्वी की सतह सूर्य की किरणों के अधिक अनुपात में वापस अंतरिक्ष में परावर्तित हो जाती है। पहले से। इस वजह से, अगली सर्दी पिछली सर्दियों की तुलना में और भी अधिक बर्फीली और ठंडी हो जाती है, और अगली गर्मियों में, और भी अधिक बर्फ और बर्फ सतह पर बनी रहती है, जो अंतरिक्ष में सौर ऊर्जा को दर्शाती है ... यह देखना आसान है। कि इस तरह की वैश्विक जलवायु प्रणाली थर्मल संतुलन के शुरुआती बिंदु से जितनी अधिक विचलित होती है, उतनी ही तेजी से प्रक्रियाएं बढ़ती हैं, जिससे जलवायु इससे और दूर हो जाती है। अंततः, वैश्विक शीतलन के कई वर्षों के लिए सर्कंपोलर क्षेत्रों में पृथ्वी की सतह पर कई किलोमीटर के ग्लेशियर बनते हैं, जो लगातार निचले अक्षांशों की ओर बढ़ रहे हैं, अपने साथ ग्रह पर एक और हिमयुग ला रहे हैं। इसलिए वैश्विक-जलवायु संतुलन की तुलना में अधिक अनिश्चित संतुलन की कल्पना करना कठिन है।

एक प्रकार का अस्थिर संतुलन विशेष उल्लेख के योग्य है, जिसे कहा जाता है मेटास्टेबल,या अर्ध-स्थिर संतुलन।एक संकीर्ण, उथले खांचे में एक गेंद की कल्पना करें - उदाहरण के लिए, एक घुमावदार स्केट ब्लेड पर जिसकी नोक ऊपर है। एक मामूली - एक मिलीमीटर या दो - संतुलन बिंदु से विचलन से उन बलों का उदय होगा जो गेंद को खांचे के केंद्र में संतुलन की स्थिति में लौटाते हैं। हालांकि, गेंद को मेटास्टेबल संतुलन क्षेत्र से बाहर लाने के लिए थोड़ा और बल पर्याप्त है, और यह स्केट ब्लेड से गिर जाएगा। मेटास्टेबल सिस्टम, एक नियम के रूप में, कुछ समय के लिए संतुलन की स्थिति में रहने की संपत्ति होती है, जिसके बाद वे बाहरी प्रभावों के किसी भी उतार-चढ़ाव के परिणामस्वरूप इससे "ब्रेक" करते हैं और अस्थिर सिस्टम की एक अपरिवर्तनीय प्रक्रिया विशेषता में "गिर" जाते हैं। .

कुछ प्रकार के लेजर प्रतिष्ठानों के काम करने वाले पदार्थ के परमाणुओं में क्वासिस्टेबल संतुलन का एक विशिष्ट उदाहरण देखा जाता है। लेजर के काम कर रहे तरल पदार्थ के परमाणुओं में इलेक्ट्रॉन मेटास्टेबल परमाणु कक्षाओं पर कब्जा कर लेते हैं और पहले प्रकाश क्वांटम की उड़ान तक उन पर बने रहते हैं, जो उन्हें मेटास्टेबल कक्षा से निचले स्थिर में "दस्तक" देते हैं, जबकि एक नया क्वांटम उत्सर्जित करते हैं प्रकाश का, उड़ने वाले के लिए सुसंगत, जो बदले में, अगले परमाणु के इलेक्ट्रॉन को एक मेटास्टेबल कक्षा से नीचे गिराता है, आदि। परिणामस्वरूप, एक लेजर बीम बनाने वाले सुसंगत फोटॉनों के उत्सर्जन की हिमस्खलन जैसी प्रतिक्रिया है, ट्रिगर, जो वास्तव में, किसी भी लेजर की क्रिया को रेखांकित करता है।