Ilgtspējīga un nestabila līdzsvara līdzsvars. T tipa līdzsvara veidi
































Atpakaļ uz priekšu

Uzmanību! Priekšskatījuma slaidi tiek izmantoti tikai informatīviem nolūkiem un nevar sniegt idejas par visām prezentācijas iespējām. Ja jūs interesē šis darbs, lūdzu, lejupielādējiet pilno versiju.

Mērķi Nodarbība:Pētīt līdzsvara bilanci, lai iepazītos ar dažādiem līdzsvara veidiem; Uzziniet apstākļus, kādos ķermenis ir līdzsvarā.

Uzdevumi Nodarbība:

  • Apmācība:Pārbaudiet divus līdzsvara apstākļus, līdzsvara veidus (ilgtspējīgi, nestabili, vienaldzīgi). Lai uzzinātu, kādos apstākļos ķermenis ir stabilāks.
  • Attīstīt:Veicināt attīstību kognitīvās intereses fizikā. Prasmju izstrāde, lai salīdzinātu, vispārināt, piešķiriet galveno, izdarīt secinājumus.
  • Izglītība:Uzmanības izglītošana, spēja izteikt savu viedokli un aizstāvēt to, attīstīt studentu komunikatīvās spējas.

Nodarbības veids:nodarbība, kas mācās jaunu materiālu ar datoru atbalstu.

Aprīkojums:

  1. Diska "darbs un jauda" no "elektroniskās nodarbības un testus.
  2. Tabula "līdzsvara apstākļi".
  3. Prizma atstāj ar vertikāli.
  4. Ģeometriskās struktūras: cilindrs, kubs, konuss utt.
  5. Dators, multimediaprocket, interaktīvais dēlis vai ekrāns.
  6. Prezentācija.

Klases laikā

Šodien, mācībā, mēs uzzināsim, kāpēc pacelšanas celtnis neietilpst, kāpēc rotaļlieta "Vanka-stends" vienmēr atgriežas tās sākotnējā stāvoklī, kāpēc Pizas tornis kritums?

I. Atkārtošana un zināšanu realizācija.

  1. Formulēt pirmo Newton likumu. Kāds nosacījums ir noteikts likumā?
  2. Kāds jautājums atbild uz otro likumu Ņūtonu? Formula un formulējums.
  3. Kāds jautājums ir newton trešais likums? Formula un formulējums.
  4. Ko sauc par izrietošo spēku? Kā tas atrodas?
  5. No diska "kustības un mijiedarbības struktūrām", lai pabeigtu uzdevuma numuru 9 "Guidēšanas spēki ar dažādiem virzieniem" (vektoru pievienošana (2, 3 vingrinājumi)).

II. Pētot jaunu materiālu.

1. Ko sauc par līdzsvaru?

Līdzsvars ir atpūtas stāvoklis.

2. līdzsvara apstākļi.(2. slaids)

a) Kad ķermenis ir tikai ķermenis? Kāds likums ir sekojošs?

Pirmais līdzsvara stāvoklis:Ķermenis ir līdzsvarā, ja organismam piemēroto ārējo spēku ģeometriskā summa ir nulle. Σf \u003d 0.

b) Ļaujiet divām vienādām jaudas likumam uz kuģa, kā parādīts attēlā.

Vai viņa būs līdzsvarā? (Nē, viņa kļūs)

Tikai centrālais punkts atrodas vienatnē, un pārējais solis. Tas nozīmē, ka ķermenis ir līdzsvarā, ir nepieciešams, lai visu spēku summa, kas iedarbojas uz katru elementu, ir 0.

Otrais līdzsvars nosacījums: No brīžiem spēkiem, kas darbojas pulksteņrādītāja virzienā, jābūt vienādam ar summu brīžiem spēkiem, kas darbojas pretēji pulksteņrādītāja virzienam.

Σ m pulksteņrādītāja virzienā \u003d σ m pretēji pulksteņrādītāja virzienam

Power Momdle: m \u003d f l

L - plecu spēks - īsākais attālums no atbalsta punkta darbības virzienam.

3. ķermeņa smaguma centrs un tā atrašana.(4. slaids)

Smaguma korpusa centrs - Tas ir punkts, caur kuru visi paralēlo gravitācijas spēki, kas iedarbojas uz atsevišķiem ķermeņa elementiem (ar jebkuru ķermeņa stāvokli kosmosā).

Atrodiet šādu skaitļu smaguma centru:

4. Veidi līdzsvara.

bet) (Slaidi 5-8)



Izeja: Līdzsvars ir nepārtraukti, ja ar nelielu novirzi no līdzsvara stāvokļa ir spēks, kas vēlas to atdot uz šo pozīciju.

Pastāvīgi stāvoklis, kurā tās potenciālā enerģija ir minimāla. (Slaidu 9)

b) to struktūru stabilitāte, kas atrodas atbalsta punktā vai atbalsta līnijā. (slaidi 10-17)

Izeja:Lai izturētos pret ķermeni, kas atrodas vienā punktā vai atbalsta līnijā, ir nepieciešams, lai smaguma centrs ir zem zemes gabala (līnija).

c) ķermeņu stabilitāte uz līdzenas virsmas.

(Slide 18)

1) Virsmas atbalsts - tas ne vienmēr ir virsma, kas nonāk saskarē ar ķermeni (un vienu, kas ir ierobežota ar līnijām, kas savieno galda kājas, statīvus)

2) Slide no "elektronisko nodarbību un testiem", diska "darba un varas", nodarbību "līdzsvara veidi".

1. attēls.

  1. Kas atšķiras izkārnījumi? (Atbalsta kvadrāts)
  2. Kurš ir stabilāks? (Ar lielāku platību)
  3. Kas atšķiras izkārnījumi? (Gravitācijas centra atrašanās vieta)
  4. Kurš ir visvairāk stabilākais? (Zemāk redzamajā smaguma centra izvēle)
  5. Kāpēc? (Jo to var noraidīt lielākam leņķim bez apgāšanās)

3) pieredze ar vērtīgu atkāpšanos

  1. Mēs ievietojam prizmu ar plumbu uz kuģa un sākt pakāpeniski pacelt to vienai malai. Ko mēs redzam?
  2. Lai gan plumba līnija šķērso virsmu, ko ierobežo atbalsts, saglabājies līdzsvars. Bet tiklīdz vertikālā caurlaide caur smaguma centru, sāks aiziet tālāk par atbalsta virsmas robežām, plaukta ruļļos.

Parsēt slaidi 19-22..

Secinājumi:

  1. Ilgtspējīgi, ķermenis, kurai ir vairāk atbalsta zonas.
  2. No divām tās pašas teritorijas ķermeņiem ķermenis, kas smaguma centrs ir zemāks, jo To var noraidīt bez apgāšanās līdz lielam leņķim.

Parsēt slaidi 23-25.

Kādi kuģi ir visvairāk stabili? Kāpēc? (Kuru krava atrodas tur, nevis uz klāja)

Kādas automašīnas ir visvairāk stabilas? Kāpēc? (Lai palielinātu stabilitāti mašīnu uz pagriezieniem, audekls ceļa til leju virzienā rotācijas.)

Secinājumi:Līdzsvars var būt stabils, nestabils, vienaldzīgs. Studiju stabilitāte ir lielāka, jo lielāka ir atbalsta laukums un zem smaguma centra.

III. Stabilitātes zināšanu piemērošana TEL.

  1. Kādas specialitātes ir visvairāk nepieciešamās zināšanas par līdzsvara iestādēm?
  2. Dažādu struktūru dizaineri un dizaineri (augstceltnes, tilti, televīzijas torņi utt.)
  3. Cirka mākslinieki.
  4. Vadītājiem un citiem speciālistiem.

(Slaidi 28-30)

  1. Kāpēc "Vanka-stends" atgriežas līdzsvara stāvoklī jebkurā nogāzē rotaļlietu?
  2. Kāpēc pizas tornis stāv zem slīpuma un neietilpst?
  3. Kā līdzsvara riteņbraucēji un motociklisti saglabā?

Secinājumi no nodarbības:

  1. Ir trīs veidu līdzsvara: ilgtspējīga, nestabila, vienaldzīga.
  2. Stabila ķermeņa stāvoklis, kurā tā potenciālā enerģija ir minimāla.
  3. Stabilitāte ķermeņu uz līdzenas virsmas ir lielāka, jo lielāka atbalsta zona un zem smaguma centra.

Mājasdarbs: § 54. 56 (G.Ya. Myaktyshev, B.B. BUKHOVTSEV, N.N. SOTSKY)

Izmantotie avoti un literatūra:

  1. G.ya. Myaktyshev, b.b. Bukhovtsev, N.N.SOTKY. Fizika. 10. pakāpe.
  2. Filtrs "Stabilitāte" 1976. (skanēja ar mani uz filmas skeneris).
  3. Diska "kustība un mijiedarbība struktūru" no "elektronisko nodarbību un testiem".
  4. Disks "darbs un jauda" no "elektronisko nodarbību un testiem".

Tirgus līdzsvaru sauc par stabilu, ja ir tirgus spēki, kas to atjauno no līdzsvara stāvokļa. Pretējā gadījumā līdzsvars ir nestabils.

Lai pārbaudītu, vai situācija ir attēlota 1. attēlā. 4.7, ilgtspējīgs līdzsvars, pieņemsim, ka cena ir palielinājusies no R0 būt P.1. Rezultātā tirgū veidojas pārmērīgs daudzums Q2 - Q1. Attiecībā uz to, kas notiks pēc tam, ir divas versijas: L. Valras un A. Marshall.

Saskaņā ar L. Valras, kas pārsniedz, ir konkurence starp pārdevējiem. Lai piesaistītu pircējus, viņi sāks samazināt cenu. Kā cenu samazinās, pieprasījuma apjoms palielināsies, un priekšlikuma apmērs tiek samazināts, līdz tiek atjaunots sākotnējais līdzsvars. Gadījumā, ja noraidīs cenu no tās līdzsvara vērtības, pieprasījums pārsniegs piedāvājumu. Konkurence sāksies starp pircējiem

Fig. 4.7.Līdzsvara atjaunošana. Spiediens: 1 - ar Marshall; 2 - Valrasu

ierobežotām precēm. Viņi piedāvās pārdevējiem augstāku cenu, kas palielinās piedāvājumu. Tātad tas turpināsies līdz brīdim, kad cena tiek atgriezta līdzsvara līmeņa P0. Tāpēc Valrasu kombinācija P0, Q0 pārstāv stabilu tirgus līdzsvaru.

Kaut arī A. Marshall pamatots. Ja piedāvājuma apjoms ir mazāks par līdzsvaru, tad pieprasījuma cena pārsniedz piedāvājuma cenu. Uzņēmumi saņem peļņu, kas stimulē ražošanas paplašināšanos, un piedāvājums palielināsies, līdz tas sasniedz līdzsvara vērtību. Gadījumā, ja pārsniedz līdzsvara apjomu piegādes, pieprasījuma cena būs zemāka par piedāvājuma cenu. Šādā situācijā uzņēmēji cieš zaudējumus, kas novedīs pie ražošanas samazināšanās līdz līdzsvara pārtraukumam. Līdz ar to Marshall, piegādes līkņu krustpunkta krustpunktā. 4.7 ir pastāvīgs tirgus līdzsvars.

Saskaņā ar L. Valras, pircēji ir attiecībā uz aktīvo pusi tirgū, un lieko pārdevējiem. Saskaņā ar A. Marshall dominējošais spēks tirgus apstākļu veidošanā vienmēr ir uzņēmēji.

Tomēr abas uzskata, ka tirgus līdzsvara stabilitātes diagnosticēšanas variācijas rada tādu pašu rezultātu tikai piegādes un negatīvās līknes pozitīvās slīpuma gadījumā - pieprasījuma līkne. Kad tas nav, tad Valras un Marshall tirgus stabilitātes diagnoze nesakrīt. Četrās versijas šādas valstis ir parādītas 1. attēlā. 4.8.

Fig. 4.8.

Situācijas, kas iesniegtas 1. attēlā. 4.8, un , Iespējams pēc pieaugošā mēroga iedarbības, kad ražotāji var samazināt piedāvājuma cenu kā atbrīvošanas pieaugumu. Pieprasījuma līknes pozitīvā slīpuma situācijās, kas norādītas 1. attēlā. 4.8, B, G, var atspoguļot hyffens paradoksu vai snobu efektu.

Valasu nozaru līdzsvars, kas atspoguļots 1. attēlā. 4.8, a, b, ir nestabils. Ja cena palielinās R1, tirgus radīs deficītu: QD\u003e QS. Šādos apstākļos pircēju konkurence radīs papildu cenu pieaugumu. Ja cena samazinās P0, tad piedāvājums pārsniegs pieprasījumu, ka Salrass vajadzētu novest pie vēl viena cenu samazināšanās. Māršala kombinācija P *, q * Ir stabils līdzsvars. Ar mazāk nekā Q * piedāvājuma cenu pieprasījums būs augstāks par piedāvājuma cenu, un tas stimulē izlaišanas pieaugumu. Gadījumā, ja pieaug Q * Pieprasījuma cena būs zemāka par piedāvājuma cenu, tāpēc tas samazināsies.

Kad pieprasījuma līknes un piegāde atrodas, kā parādīts attēlā. 4.8, g, G, Tad ar Valras loģiku, līdzsvaru pie punkta P *, q * Stabils, jo P1\u003e P * pārpalikums notiek, un, kad 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 * - gluži pretēji.

Atšķirības starp L. Valrasovu un A. Marshall, aprakstot tirgus darbības mehānismu, ko izraisa fakts, ka, pēc pirmās domām, tirgus cenas ir pilnīgi elastīgas un uzreiz reaģē uz jebkādām izmaiņām situācijā, un Otro viedoklis, cenas nav pietiekami elastīgas un, ja disproporcijas starp pieprasījumu un priekšlikumu, tirgus darījumi ātri reaģē par tiem nekā cenas. Tirgus līdzsvara veidošanas procesa interpretācija Valras atbilst perfekta konkurences apstākļiem un Marshall - nepilnīga konkurence īsā laika posmā.

  • L. Valras (1834-1910) ir vispārējās ekonomiskās līdzsvara koncepcijas dibinātājs.

Static ir mehānikas sadaļa, kas izpaužas līdzsvara apstākļos.

No Otrā likuma Newton, no tā izriet, ka, ja ģeometriskā summa visiem ārējiem spēkiem, kas piemēroti ķermenim, ir nulle, tad ķermenis ir atpūsties vai veic vienotu taisnu līniju. Šajā gadījumā ir ierasts teikt, ka spēki, kas pievienoti ķermenim, balalizēt viens otru. Aprēķinot novirzīt Visus spēkus, kas iedarbojas uz ķermeņa, var piemērot centra masa. .

Tā, ka infrasarkanais ķermenis ir līdzsvarā, ir nepieciešams būt vienāds ar nulli.

Att. 1.14.1 Tas ir piemērots ķermeņa līdzsvara piemērs triju spēku iedarbībai. Krustošanās punkts O. Spēku līnijas un nesakrīt ar smaguma piemērošanas punktu (masas centrs C.), Bet ar līdzsvaru šie punkti noteikti atrodas vienā vertikālā. Aprēķinot iegūtos visus spēkus uz vienu punktu.

Ja ķermenis var pagriezt pagriezt salīdzinājumā ar kādu asi, tad tās līdzsvaram tomēr nav pietiekamas vienlīdzības uz nulli, visi spēki.

Griezes momenta iedarbība ir atkarīga ne tikai no tā lieluma, bet arī no attāluma starp spēka līniju un rotācijas asi.

Tiek saukta perpendikulāra garums, kas pavadīts no rotācijas ass uz darbības līniju plecu jauda.

Moduļa modulis uz pleca d. izsaukts power brīža M.. Pozitīvi ir šo spēku mirkļi, kas cenšas pagriezt ķermeni pretēji pulksteņrādītāja virzienam (1.14.2. Attēls).

Brīdis : Ķermenis ar fiksētu rotācijas asi ir līdzsvarā, ja algebriskā summa mirkļus visu spēku pievienots ķermenim attiecībā pret šo asi ir nulle:

Starptautiskajā vienību (-u) sistēmā spēku mirkļus mēra N.tutetons- metri (N ∙ M.) .

Kopumā, kad ķermenis var pakāpeniski virzīties un pagriezt līdzsvara gadījumā, ir nepieciešams veikt abus līdzsvara apstākļus: līdztiesības nulle no izrietošā spēka un līdztiesības nulles summa visu spēku mirkļu summu.

Šeit ir ekrānuzņēmums par spēli par līdzsvaru

Riding Horizontālā virsmas riteņu piemērs vienaldzīgs līdzsvars (Att. 1.14.3). Ja jūs pārtraucat riteni jebkurā vietā, tas būs līdzsvara stāvoklī. Kopā ar vienaldzīgu līdzsvaru mehānikā atšķirt valstis ilgtspējīgs un nestabils Līdzsvars.

Līdzsvara stāvokli sauc par stabilu, ja ar nelielām ķermeņa novirzēm notiek spēku spēki vai brīži rodas no šīs valsts, cenšoties atgriezt ķermeni līdzsvara stāvoklī.

Ar nelielu ķermeņa novirzi no nestabila līdzsvara stāvokļa, ir spēki vai spēku brīži, cenšoties noņemt ķermeni no līdzsvara stāvokļa.

Bumba guļ uz plakanas horizontālās virsmas, ir vienaldzīgas līdzsvara stāvoklī. Bumba, kas atrodas sfēriskās izvirzījuma augšējā punktā, ir nestabila līdzsvara piemērs. Visbeidzot, bumba apakšā sfēriskā padziļinājums ir stāvoklī stabilu līdzsvaru (1.14.4. Attēls).

Lai ķermenis ar fiksētu rotācijas asi, ir iespējami visi trīs veidu līdzsvara. Indijas līdzsvars notiek, kad rotācijas ass šķērso masas centru. Ar stabilu un nestabilu līdzsvaru, masas centrs atrodas vertikālā tiešā iet cauri rotācijas asij. Tajā pašā laikā, ja masu centrs ir zem rotācijas ass, līdzsvara stāvoklis izrādās stabils. Ja masu centrs ir virs ass - līdzsvara stāvoklis ir nestabils (1.14.5. Attēls).

Īpašs gadījums ir bilance ķermeņa uz atbalstu. Šādā gadījumā atbalsta elastīgo izturību pret vienu punktu, bet tiek sadalīts virs ķermeņa pamatnes. Ķermenis ir līdzsvarā, ja vertikālā līnija tiek veikta caur masas ķermeņa centru cauri cauri kvadrātveida atbalsts, I.E., iekšpusē kontūras veido līnijas, kas savieno punktus atbalstu. Ja šī līnija nav šķērsojusi atbalsta zonu, tad ķermeņa apgāšanās. Interesants piemērs ķermeņa līdzsvara uz atbalstu, ir krītošais tornis Itālijas Pizas pilsētā (1.14.6. Attēls), kas, saskaņā ar leģendu, izmantoja Galileju, pētot brīvās krītošās Falling likumus. Tornī ir cilindra forma ar augstumu 55 m un rādiusu 7 m. Torņa augšdaļa tiek noraidīta no 4,5 m vertikālās.

Vertikālā līnija, kas veikta caur centrā no torņa masas šķērso pamatni aptuveni 2,3 m attālumā no tās centra. Tādējādi tornis atrodas līdzsvara stāvoklī. Equilibrium pārtrauks un tornis samazināsies, kad tās vertikālās novirzes no vertikālās sasniegs 14 m. Acīmredzot tas notiks ļoti drīz.

Page 1.


Nestabilu līdzsvaru raksturo fakts, ka sistēma, kas tiek izņemta no līdzsvara, neatgriežas sākotnējā stāvoklī un nonāk citā ilgtspējīgā stāvoklī. Sistēmas var būt nestabila līdzsvara stāvoklī uz īsu laiku. Praksē ir daļēji izturīgas (metastable) valstis, kas ir izturīgas pret attālāko valsti. Metastējamas valstis ir iespējamas gadījumos, kad raksturīgajām funkcijām ir vairāki ekstrēmi punkti. Pēc kāda laika beigām sistēma metastable stāvoklī iet uz stabilu (stabilu) valsti.

Nestabils līdzsvars atšķiras no stabilas, jo sistēma, kas iegūta no līdzsvara stāvokļa, netiek atgriezta sākotnējā stāvoklī, bet iekļūst jaunā līdzsvara līdzsvara līdzsvarā.

Nestabils līdzsvars notiek, ja dažas novirzes no līdzsvara cenām rada spēku, cenšoties pārvietot cenas tālāk un tālāk no līdzsvara stāvokļa. Piedāvājuma un pieprasījuma analīzē šāda parādība var rasties, ja abas līknes ir piedāvājums un pieprasījums - ir negatīvs slīpums, un priekšlikuma līkne šķērso pieprasījuma līkni no augšas. Ja tas šķērso to no apakšas, tad stabilā līdzsvara joprojām nāk. Līdzsvara stāvoklis var nenotikt vispār. Izmantojot piemēru ar piedāvājuma un pieprasījuma līknēm, ir iespējams parādīt, ka ir gadījumi, kad līknes nav krustojas, un tāpēc nav līdzsvara cenas, jo nav nekādas cenas, kas organizētu un pircējus un pārdevējus. Un pēdējais - pieprasījuma līknes un ieteikumi var šķērsot vairāk nekā vienu reizi, un pēc tam var būt vairākas līdzsvara cenas, un katram no tiem būs stabils līdzsvars.


Nestabilu līdzsvaru raksturo fakts, ka ķermenis novirzās no sākotnējās pozīcijas, neatgriežas pie tā un nepaliek jaunajā pozīcijā. Un, visbeidzot, ja ķermenis paliek jaunā stāvoklī, un nav censties atgriezties sākotnējā, tad atlikums tiek saukts par vienaldzīgu.

Nestabils līdzsvars atšķiras no ilgtspējīgas, jo sistēma, kas tiek izņemta no līdzsvara stāvokļa, nav atmaksājama sākotnējai valstij, bet iekļūst jauna, stabila līdzsvara līdzsvara līdzsvaru.

Nestabils līdzsvars atšķiras no ilgtspējīgas, jo sistēma, kas tiek izņemta no valsts (līdzsvara, netiek atgriezta sākotnējā stāvoklī, bet tas nonāk jaunā stabilā līdzsvara stāvoklī.

Nestabils līdzsvars, ja ķermenis, kas iegūts no līdzsvara stāvokļa tuvējā situācijā un pēc tam sniedz sev, turpinās atkāpties no šīs situācijas.

Nestabils līdzsvars rodas, ja ķermenis, kas iegūts no līdzsvara stāvokļa tuvākajā pozīcijā un pēc tam sniedz sev, turpinās novirzīties no šīs līdzsvara situācijas.

Nestabils līdzsvars atšķiras no ilgtspējīgas, jo sistēma, kas iegūta no līdzsvara stāvokļa, netiek atgriezta sākotnējā stāvoklī, bet tas pārvietojas uz jaunu un turklāt stabilu līdzsvara stāvokli. Nestabils līdzsvars nevar pastāvēt, un tāpēc to neuzskata termodinamikā.

Nestabils līdzsvars atšķiras no ilgtspējīgas, jo sistēma, kas iegūta no līdzsvara stāvokļa, netiek atgriezta sākotnējā stāvoklī, bet tas pārvietojas uz jaunu un turklāt stabilu līdzsvara stāvokli.

Nestabils līdzsvars ir praktiski neiespējami, jo nav iespējams izolēt sistēmu no bezgalīgi nelielām ārējām ietekmēm.

Nestabils līdzsvars starp piegādi un naftas piegādi un perspektīvām, lai nodrošinātu vienmērīgu pāreju, panākot optimālo enerģētikas bilances struktūru, veicina pasauli, lai parādītu nopietnu interesi atrast alternatīvu eļļai, lai stimulētu tās ietaupījumus, kā arī Likumi enerģijas taupīšanā. Visbeidzot, daži apsvērumi ir izteikti par to, kā sadarbība var palīdzēt pasaulei izvairīties no katastrofālas deficīta rašanās šajā pārejas periodā.

Līdzsvara jēdziens ir viens no daudzpusīgākajiem dabaszinātnēs. Tas attiecas uz jebkuru sistēmu, vai tā ir planētu sistēma, kas pārvietojas stacionāros orbītos ap zvaigzni vai tropu zivju populāciju Atoll lagūnā. Bet vieglākais veids, kā saprast sistēmas līdzsvara stāvokļa koncepciju par mehānisko sistēmu piemēru. Mehānikā tiek uzskatīts, ka sistēma ir līdzsvarā, ja visi spēki, kas iedarbojas uz to, ir pilnīgi sabalansēti, tas ir viens otru. Ja izlasīsiet šo grāmatu, piemēram, sēžot krēslā, tad jūs atrodaties līdzsvara stāvoklī, jo zemes pievilcības spēks, velkot jūs uz leju, ir pilnīgi kompensēts par krēsla spiediena spēku uz ķermeņa, kas darbojas no apakšā. Jūs neietilpst un nav pacelties tieši tāpēc, ka esat līdzsvara stāvoklī.

Ir trīs veidu līdzsvars, kas atbilst trim fiziskām situācijām.

Ilgtspējīgs līdzsvars

Tas ir viņa lielākā daļa cilvēku parasti saprot "līdzsvaru". Iedomājieties bļodu sfēriskā trauka apakšā. Atpūtas stāvoklī ir stingri bļodas centrā, kur Zemes gravitācijas piesaistes spēka darbība ir līdzsvarota ar atbalsta reakcijas spēku, kas vērsta stingri, un bumba tur atpūsties kā jūs atpūšas jūsu krēslā. Ja jūs novirzīsiet bumbu prom no centra, izmetot viņa sānos un uz augšu virzienā bļodas bļodā, tad ir vērts atbrīvot to, jo viņš uzreiz skriešanās atpakaļ uz dziļāko punktu bļodas centrā - ilgtspējīgas līdzsvara stāvokļa virzienā.

Jūs sēžat krēslā, ir atpūsties, jo sistēma, kas sastāv no ķermeņa un atzveltnes krēsla, ir stabila līdzsvara stāvoklī. Tāpēc, mainot dažus šīs sistēmas parametrus - piemēram, ar pieaugumu jūsu svarā, ja, pieņemsim, ka bērns sēdēja uz ceļiem, - krēsls, kas ir materiāls objekts, mainīs tās konfigurāciju tādā veidā ka reakcijas spēku atbalsts palielināsies, - un jūs paliksit līdzsvara līdzsvara stāvoklī (lielākā daļa no tā, kas var notikt, spilvens tiks nodedzināta nedaudz dziļāka).

Dabā ir daudzi piemēri ilgtspējīgu līdzsvaru dažādās sistēmās (un ne tikai mehāniskas). Apsveriet, piemēram, predatora upurēšanas attiecības ekosistēmā. Slēgto plēsoņu un to cietušo skaita attiecība ātri nāk uz līdzsvara stāvokli - tik daudz zaķu mežā no gada konsekventi samazinās tik daudz lapsu, tradicionāli runājot. Ja kāda iemesla dēļ upuru iedzīvotāji strauji mainās (piemēram, zaitsv auglības dēļ), ekoloģiskais līdzsvars būs ļoti drīz atjaunots, jo strauji pieauga plēsoņu populācijas, kas sāksies iznīcina zaķus ar likmi, un tie nesāks mirst prom no bada, kas novedīs pie normālas un sava mājlopu, kā rezultātā populāciju un zaķu skaits, un lapsa nonāks pie normas, kas tika novērota pirms auglības pārsprāgt pie zaķa. Tas ir, jo ilgtspējīgā ekosistēmā darbojas arī iekšējie spēki (lai gan ne fiziskajā izpratnē par šo vārdu), cenšoties atgriezt sistēmu ilgtspējīgas līdzsvara stāvoklī, ja sistēma novirzās no tā.

Līdzīgas sekas var novērot ekonomikas sistēmās. Straujš cenu kritums rada pieprasījuma pieaugumu no medniekiem lētiem, turpmākiem krājumu samazinājumiem un, kā rezultātā cenu pieaugums un pieprasījums pēc preču - un līdz ar to, līdz sistēma atgriežas ilgtspējīgas cenas valstī līdzsvara pieprasījums un piedāvājums. (Protams, reālajās sistēmās un vides, gan ekonomiskajos, ārējos faktoros, novirzot sistēmu no līdzsvara stāvokļa, piemēram, sezonas lapsa šaušanas un / vai zaķis vai valsts īpašumā un / vai patēriņa kotēšana. Šādi Intervence izraisa pārvietošanas līdzsvaru, kuru analogs ir mehānikā, piemēram, deformācija vai slīpuma trauks.)

Nestabils līdzsvars

Tomēr nav līdzsvars, ir stabils. Iedomājieties bumbu balansēšanu uz naža asmens. Stingri vērsta uz leju uz zemes pievilcības spēku šajā gadījumā, ir acīmredzami arī pilnībā līdzsvarota ar virziena atbalstu atbalsta reakciju. Bet tas ir vērts novirzīt centru bumbu prom no vietas atpūtas uz asmens līnijas vismaz uz daļu no milimetra (un par to ir pietiekami rupjas jauda), kā līdzsvars tiks uzreiz pārkāptas un spēku no zemes pievilcības sāksies veikt bumbu tālāk no viņa.

Nestabila dabiskā līdzsvara piemērs ir Zemes siltuma bilance, mainot globālās sasilšanas periodus ar jauniem ledus periodiem un otrādi ( cm. Milankovich cikli). Mūsu planētas vidējo gada virsmas temperatūru nosaka enerģijas bilance starp kopējo saules starojumu, sasniedzot virsmu, un kopējo zemes siltuma starojumu ārējā telpā. Nestabils Šis termiskais līdzsvars kļūst šāds. Dažās ziemā samazinās vairāk sniega nekā parasti. Nākamajā vasarā trūkst siltuma, lai izkausētu sniega pārpalikumu, un vasarā ir arī aukstāks nekā parastais sakarā ar to, ka sakarā ar sniega pārprodukciju, zemes virsma atspoguļo atpakaļ kosmosā liela daļa saules gaisma nekā iepriekš. Šī iemesla dēļ nākamā ziema izrādās vēl vairāk sniega un aukstuma nekā iepriekšējā, un nākamajā vasarā uz viņas virsmas ir vēl vairāk sniega un ledus, kas atspoguļo saules enerģiju kosmosā ... nav grūti to redzēt Vairāk šāda globālā klimata sistēma atšķiras no sākotnējā termiskā līdzsvara punkta, jo ātrāk no tā aug klimatā pieaug klimats. Visbeidzot, uz zemes virsmas, vairāku kilometru ledāju, kas ir neizbēgami pārvietojas virzienā arvien zemu platumu, ir veidojas uz virsmas zemes pārākumā ilgajos pasaules dzesēšanas gados. Tāpēc ir grūti iedomāties vairāk asu līdzsvaru nekā globālo klimatiku.

Īpaša pieminēšana ir pelnījusi nestabila līdzsvara veidu, ko sauc par metastabilsvai kvazisizturīgs līdzsvars. Iedomājieties bļodu šaurā un seklā rievā - piemēram, uz pagrieziena slidas asmens malā. Neliels - par milimetru - novirze no līdzsvara punkta novedīs pie tā, ka bumba atgriezīsies līdzsvara stāvoklī gropes centrā. Tomēr pietiek vairāk jaudas ir pietiekami, lai bumba ārpus zonas metastable līdzsvara, un tas nokrist no asmens slidas. Metastabilējamas sistēmas parasti ir īpašums, lai paliktu uz kādu laiku līdzsvara stāvoklī, pēc tam tie ir "sadalīti" no tā, kā rezultātā jebkādas svārstības ārējo ietekmi un "kritums" par neatgriezenisku procesu raksturīgo nestabilu sistēmas.

Tipisks kvazi-rezistenta līdzsvara piemērs ir novērots dažu veidu lāzeru iekārtu darba vielas atomos. Elektroni lāzera darba šķidruma atomos aizņem metastabaurus atomu orbītus un paliek uz tiem līdz pirmajam gaismas kvantimam, kas "sit" tos no metastables orbītā līdz zemākam stabilam, izstarot jauno kvantu vieglo saskaņotu, kas, kas, Savukārt elektro nākamais atoms ir nolaists ar metastable orbītu utt. Rezultātā lavīnā reakcija ar saskaņotu fotoniem, kas veido lāzera gaismu, kas patiesībā ir balstīta uz jebkura lāzera darbību.

Loading ...Loading ...