Stabil og ustabil likevekt for en stiv kropp. T. Balansetyper
































Tilbake fremover

Merk følgende! Lysbildeforhåndsvisningen brukes kun til informasjonsformål og representerer muligens ikke alle mulighetene for presentasjonen. Hvis du er interessert i dette verket, kan du laste ned hele versjonen.

Leksjonens mål: Studer balansen i kroppene, bli kjent med ulike typer balanse; finne ut under hvilke forhold kroppen er i likevekt.

Leksjonsmål:

  • Pedagogisk: Studer to likevektsbetingelser, typer likevekt (stabil, ustabil, likegyldig). Finn ut under hvilke forhold kroppene er mer stabile.
  • Utvikler: Fremme utviklingen av en kognitiv interesse for fysikk. Utvikling av ferdigheter for å sammenligne, generalisere, markere det viktigste, trekke konklusjoner.
  • Pedagogisk:Å dyrke oppmerksomhet, evnen til å uttrykke sitt synspunkt og forsvare det, å utvikle kommunikasjonsevner til studenter.

Leksjonstype: en leksjon i å lære nytt materiale med datamaskinstøtte.

Utstyr:

  1. Disk "Arbeid og kraft" fra "Elektroniske leksjoner og tester.
  2. Tabell for likevektsbetingelser.
  3. Tilte prisme med lodd.
  4. Geometriske legemer: sylinder, terning, kjegle osv.
  5. Datamaskin, multimediaprojektor, interaktiv tavle eller skjerm.
  6. Presentasjon.

I timene

I dag i leksjonen vil vi lære hvorfor kranen ikke faller, hvorfor leken "Vanka-Vstanka" alltid går tilbake til sin opprinnelige tilstand, hvorfor det skjeve tårnet i Pisa ikke faller?

I. Gjentagelse og oppdatering av kunnskap.

  1. Formuler Newtons første lov. Hvilken stat sier loven?
  2. Hvilket spørsmål svarer Newtons andre lov? Formel og formulering.
  3. Hvilket spørsmål svarer Newtons tredje lov? Formel og formulering.
  4. Hva kalles den resulterende kraften? Hvordan ligger den?
  5. Fra platen "Bevegelse og samhandling av kropper" fullfører oppgave nummer 9 "Resulterende krefter med forskjellige retninger" (regelen om å legge til vektorer (2, 3 øvelser)).

II. Lære nytt materiale.

1. Hva kalles balanse?

Likevekt er en hviletilstand.

2. Likevektsforhold.(lysbilde 2)

a) Når hviler kroppen? Hvilken lov følger dette?

Den første likevektstilstanden: Kroppen er i likevekt hvis den geometriske summen av de ytre kreftene som påføres kroppen er lik null. ∑F = 0

b) La to like krefter virke på brettet, som vist på figuren.

Kommer hun i balanse? (Nei, hun vil snu)

Bare det sentrale punktet hviler, og resten beveger seg. Dette betyr at for at kroppen skal være i likevekt, er det nødvendig at summen av alle kreftene som virker på hvert element er lik 0.

Andre likevektstilstand: Summen av momentene for krefter som virker med klokken må være lik summen av kreftmomentene som virker mot klokken.

∑ M med klokken = ∑ M mot klokken

Kraftmoment: M = F L

L - kraftens skulder - den korteste avstanden fra støttepunktet til kraftens virkningslinje.

3. Kroppens tyngdepunkt og plassering.(lysbilde 4)

Kroppens tyngdepunkt- dette er punktet som resultatet av alle parallelle gravitasjonskrefter som virker på individuelle elementer i kroppen passerer (for enhver posisjon av kroppen i rommet).

Finn tyngdepunktet i følgende former:

4. Typer balanse.

en) (lysbilder 5-8)



Produksjon: Likevekt er stabil hvis det med en liten avvik fra likevektsposisjonen er en kraft som har en tendens til å returnere den til denne posisjonen.

Stabil er posisjonen der den potensielle energien er minimal. (lysbilde 9)

b) Kroppens stabilitet på støttepunktet eller på støttelinjen.(lysbilder 10-17)

Produksjon: For stabiliteten til et legeme som ligger på ett punkt eller en støttelinje, er det nødvendig at tyngdepunktet er under støttepunktet (linjen).

c) Kroppens stabilitet på en flat overflate.

(lysbilde 18)

1) Støtteflate- dette er ikke alltid overflaten som er i kontakt med kroppen (men den som er avgrenset av linjene som forbinder bena på bordet, stativ)

2) Analyse av et lysbilde fra "Elektroniske leksjoner og tester", plate "Arbeid og kraft", leksjon "Typer balanse".

Bilde 1.

  1. Hvordan er avføring forskjellig? (Støtteområde)
  2. Hvilken er mer stabil? (Med et større område)
  3. Hvordan er avføring forskjellig? (Plasseringen av tyngdepunktet)
  4. Hvilken er den mest stabile? (Med lavere tyngdepunkt)
  5. Hvorfor? (Siden den kan vippes til en større vinkel uten å velte)

3) Eksperimenter med et avbøyende prisme

  1. Vi legger et prisme med en lodd på tavlen og begynner å gradvis heve det over den ene kanten. Hva ser vi?
  2. Så lenge loddet krysser overflaten avgrenset av støtten, opprettholdes balansen. Men så snart vertikalen, som går gjennom tyngdepunktet, begynner å gå utover grensene for støtteflaten, velter bunken.

Analyse lysbilder 19-22.

Konklusjoner:

  1. Kroppen med et større støtteområde er stabilt.
  2. Av to kropper i samme område er den med lavere tyngdepunkt stabil. den kan vippes uten å tippe over en stor vinkel.

Analyse lysbilder 23-25.

Hvilke skip er de mest stabile? Hvorfor? (Lasten er plassert i lasterommene, ikke på dekket)

Hvilke biler er mest motstandsdyktige? Hvorfor? (For å øke stabiliteten til biler i svinger, vippes veibanen mot svingen.)

Konklusjoner: Likevekten kan være stabil, ustabil, likegyldig. Jo større støtteområdet og jo lavere tyngdepunktet er, desto større er kroppens stabilitet.

III. Anvendelse av kunnskap om kroppens stabilitet.

  1. Hvilke spesialiteter trengs mest for å vite om kroppsbalansen?
  2. Designere og konstruktører av forskjellige strukturer (høyblokker, broer, fjernsynstårn, etc.)
  3. Sirkusartister.
  4. Drivere og andre fagfolk.

(lysbilder 28-30)

  1. Hvorfor går Vanka-Vstanka tilbake til balanse ved hvilken som helst vippe av leketøyet?
  2. Hvorfor er det skjeve tårnet i Pisa vippet og faller ikke?
  3. Hvordan holder syklister og motorsyklister balansen?

Konklusjoner fra leksjonen:

  1. Det er tre typer balanse: stabil, ustabil, likegyldig.
  2. Kroppens posisjon er stabil, der den potensielle energien er minimal.
  3. Jo større støtteområdet og jo lavere tyngdepunkt, desto større stabilitet er legemer på en flat overflate.

Hjemmelekser: § 54 56 (G.Ya. Myakishev, B.B. Bukhovtsev, N.N. Sotsky)

Brukte kilder og litteratur:

  1. G.Ya. Myakishev, B.B. Bukhovtsev, N.N. Sotsky. Fysikk. Klasse 10.
  2. Filmstrip "Stability" 1976 (skannet av meg på en filmskanner).
  3. Platen "Motion and Interaction of Bodies" fra "Electronic Lessons and Tests".
  4. Disk "Work and Power" fra "Electronic Lessons and Tests".

Markedsvekt kalles stabil hvis markedskrefter kommer inn i bildet for å gjenopprette den når den avviker fra likevektstilstanden. Ellers er balansen ustabil.

For å sjekke om situasjonen vist i fig. 4.7, stabil likevekt, la oss anta at prisen har økt fra R 0 til P 1. Som et resultat er det et overskudd i markedet i mengden Q2 - Q1. Når det gjelder hva som vil skje videre, er det to versjoner: L. Walras og A. Marshall.

Ifølge L. Walras, når det er et overskudd, er det konkurranse mellom selgerne. For å tiltrekke seg kjøpere vil de begynne å redusere prisen. Etter hvert som prisen synker, vil etterspørselsvolumet øke, og mengden av tilbud reduseres til den opprinnelige likevekten er gjenopprettet. Hvis prisen avviker nedover fra likevektsverdien, vil etterspørselen overstige tilbudet. Konkurransen begynner mellom kjøperne

Ris. 4.7. Gjenopprette balansen. Press: 1 - ifølge Marshall; 2 - ifølge Walras

for et lite produkt. De vil tilby selgerne en høyere pris, noe som vil øke tilbudet. Dette vil fortsette til prisen går tilbake til likevektsnivået P0. Derfor, ifølge Walras, representerer kombinasjonen av P0, Q0 en stabil markedsbalanse.

A. Marshall resonnerte annerledes. Når tilbudet er mindre enn likevektsverdien, overstiger etterspørselsprisen tilbudsprisen. Bedrifter tjener fortjeneste som stimulerer produksjonsutvidelse, og tilbudet vil vokse til det når en likevektsverdi. Hvis likevektstilbudet overskrides, vil etterspørselsprisen være lavere enn tilbudsprisen. I en slik situasjon pådrar gründere tap, noe som vil føre til en reduksjon i produksjonen til et likevektsutjevningsvolum. Følgelig, ifølge Marshall, krysset mellom tilbud og etterspørselskurver i fig. 4.7 representerer en stabil markedsbalanse.

Ifølge L. Walras er kjøpere under underskuddsbetingelser den aktive siden av markedet, og under betingelser for overskudd, selgere. Ifølge A. Marshall er gründere alltid den dominerende kraften i utformingen av markedsforholdene.

De to vurderte alternativene for å diagnostisere stabiliteten i markeds likevekt fører imidlertid til det samme resultatet bare i tilfeller av en positiv helling av tilbudskurven og en negativ helling av etterspørselskurven. Når dette ikke er tilfelle, faller ikke Walras og Marshall -diagnosen om stabiliteten i likevektstilstandene i markedet sammen. Fire varianter av slike tilstander er vist på fig. 4.8.

Ris. 4.8.

Situasjonene vist på fig. 4.8, a, v, er mulig i sammenheng med økende stordriftsfordeler, når produsenter kan redusere tilbudsprisen når produksjonen øker. Den positive hellingen til etterspørselskurven i situasjonene vist på fig. 4.8, b, d, kan gjenspeile Giffen -paradokset eller snobbeffekten.

Ifølge Walras er den sektorvise likevekten vist på fig. 4.8, a, b, er ustabil. Hvis prisen stiger til R 1, så blir det mangel på markedet: QD> QS. Under slike forhold vil konkurranse fra kjøpere føre til ytterligere prisøkninger. Hvis prisen faller til Р0, vil tilbudet overstige etterspørselen, noe som ifølge Walras bør føre til en ytterligere nedgang i prisen. Ifølge Marshall, kombinasjonen P *, Q * representerer en jevn balanse. Hvis tilbudet er mindre enn Q *, vil etterspørselsprisen være høyere enn tilbudsprisen, og dette stimulerer til en økning i produksjonen. I tilfelle en økning i Q *, vil etterspørselsprisen bli lavere enn tilbudsprisen, derfor vil den synke.

Når tilbud og etterspørselskurver er plassert som vist på fig. 4.8, c, d, deretter, ifølge Walrasian logikk, likevekten på punktet P *, Q * stabil, siden ved P1> P * er det et overskudd, og ved 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 * - omvendt.

Uoverensstemmelsene mellom L. Walras og A. Marshall når de beskriver mekanismen for markedsfunksjonen er forårsaket av det faktum at markedsprisene ifølge den første er helt fleksible og umiddelbart reagerer på eventuelle endringer i markedssituasjonen, og i henhold til For det andre er prisene ikke fleksible nok, selv når ubalanser mellom etterspørsel og tilbudsmengder i markedstransaksjoner reagerer raskere enn prisene. Walras tolkning av prosessen med å etablere markeds likevekt tilsvarer betingelsene for perfekt konkurranse, og ifølge Marshall tilsvarer det ufullkommen konkurranse på kort tid.

  • L. Walras (1834-1910) - grunnleggeren av begrepet generell økonomisk likevekt.

Statikk er en gren av mekanikk som studerer forholdene for likevekt i kropper.

Det følger av Newtons andre lov at hvis den geometriske summen av alle ytre krefter som påføres kroppen er null, er kroppen i ro eller utfører jevn rettlinjet bevegelse. I dette tilfellet er det vanlig å si at kreftene påføres kroppen balansere hverandre. Ved beregning resulterende alle krefter som virker på kroppen kan påføres massesenter .

For at et ikke-roterende legeme skal være i likevekt, er det nødvendig at resultatet av alle krefter som påføres kroppen er lik null.

I fig. 1.14.1 gir et eksempel på likevekten til et stivt legeme under virkningen av tre krefter. Skjæringspunkt O kraftlinjers virkningslinjer og faller ikke sammen med påføringspunktet for tyngdekraften (massesenter C), men i likevekt er disse punktene nødvendigvis på samme vertikal. Ved beregning av den resulterende reduseres alle krefter til ett punkt.

Hvis kroppen kan rotere i forhold til en akse, deretter for likevekten ikke nok likhet til null av resultatet av alle krefter.

Kraftens roterende virkning avhenger ikke bare av størrelsen, men også avstanden mellom kraftens virkningslinje og rotasjonsaksen.

Lengden på det vinkelrette trukket fra rotasjonsaksen til kraftens virkningslinje kalles skulder av styrke.

Produktet av kraftmodulen på skulderen d kalt øyeblikk av makt M... Øyeblikkene til de kreftene som har en tendens til å snu kroppen mot klokken regnes som positive (figur 1.14.2).

Øyeblikksregelen : et legeme med en fast rotasjonsakse er i likevekt hvis den algebraiske summen av øyeblikkene til alle kreftene som påføres kroppen i forhold til denne aksen er null:

I International System of Units (SI) måles momentene for krefter Hnewton- meter (N ∙ m) .

I det generelle tilfellet, når kroppen kan bevege seg translasjonelt og rotere, er det for balanse nødvendig å oppfylle begge betingelsene: likhet til null av den resulterende kraften og likhet til null av summen av alle kreftmomenter.

her er et skjermbilde av spillet om balanse

Et hjul som ruller på en horisontal overflate - et eksempel likegyldig likevekt(fig. 1.14.3). Hvis hjulet stoppes på et tidspunkt, vil det være i likevekt. Sammen med likegyldig likevekt i mekanikk, skilles stater ut bærekraftig og ustabil balansere.

En likevektstilstand kalles stabil hvis det med små avvik fra kroppen fra denne tilstanden oppstår krefter eller kraftmomenter som har en tendens til å føre kroppen tilbake til en likevektstilstand.

Med et lite avvik fra kroppen fra ustabil likevektstilstand, oppstår krefter eller krefter som har en tendens til å fjerne kroppen fra likevektsposisjonen.

En ball som ligger på en flat horisontal overflate er i en tilstand av likegyldighet. En ball på toppen av et sfærisk fremspring er et eksempel på en ustabil balanse. Til slutt er ballen i bunnen av den sfæriske fordypningen i en stabil balanse (figur 1.14.4).

For et legeme med en fast rotasjonsakse er alle tre balanseformene mulige. Likegyldighet oppstår når rotasjonsaksen passerer gjennom massesenteret. I stabil og ustabil likevekt er massesenteret på en vertikal linje som går gjennom rotasjonsaksen. Videre, hvis massesenteret er under rotasjonsaksen, er likevektstilstanden stabil. Hvis massesenteret er plassert over aksen, er likevektstilstanden ustabil (figur 1.14.5).

Et spesielt tilfelle er balansen i kroppen på støtten. I dette tilfellet påføres den elastiske støttekraften ikke på ett punkt, men fordeles over kroppens base. Kroppen er i balanse hvis en vertikal linje trukket gjennom massens sentrum av kroppen passerer gjennom støtteområde, det vil si inne i konturen dannet av linjene som forbinder svingpunktene. Hvis denne linjen ikke krysser støtteområdet, velter kroppen. Et interessant eksempel på balansen mellom et legeme på en støtte er det skjeve tårnet i den italienske byen Pisa (fig. 1.14.6), som ifølge legenden ble brukt av Galileo når han studerte lovene om kroppers frie fall. Tårnet har form av en sylinder 55 m høy og en radius på 7 m. Tårnets topp avviker fra vertikalen med 4,5 m.

En vertikal linje trukket gjennom tårnets massesenter krysser basen omtrent 2,3 m fra sentrum. Dermed er tårnet i likevekt. Balansen vil bli brutt og tårnet vil falle når avviket fra toppen fra vertikalen når 14 m. Tilsynelatende vil dette skje veldig snart.

Side 1


En ustabil likevekt er preget av det faktum at systemet, som blir tatt ut av likevekt, ikke går tilbake til sin opprinnelige tilstand, men går over i en annen stabil tilstand. Systemer kan være i en tilstand av ustabil likevekt i en kort periode. I praksis er det halvstabile (metastabile) tilstander som er stabile med hensyn til en mer fjernt tilstand. Metastabile tilstander er mulige når de karakteristiske funksjonene har flere ekstrempunkter. Etter en viss tid går systemet, som er i en metastabil tilstand, over i en stabil (stabil) tilstand.

En ustabil likevekt skiller seg fra en stabil ved at systemet, som blir tatt ut av en likevektstilstand, ikke går tilbake til sin opprinnelige tilstand, men går over i en ny stabil likevektstilstand.

En ustabil likevekt oppstår når noen avvik fra likevektspriser skaper krefter som har en tendens til å flytte prisene lenger og lenger bort fra likevekt. I analysen av tilbud og etterspørsel kan dette fenomenet oppstå når både kurver - tilbud og etterspørsel - har en negativ stigning og tilbudskurven krysser etterspørselskurven ovenfra. Hvis den krysser den nedenfra, oppstår det fortsatt en stabil likevekt. Likevektstilstanden kan ikke forekomme i det hele tatt. Ved å bruke eksemplet med tilbud og etterspørselskurver, kan det vises at det er tilfeller der kurvene ikke krysser hverandre, og derfor er det ingen likevektspris, siden det ikke er noen pris som ville tilfredsstille både kjøpere og selgere. Og den siste - tilbud og etterspørselskurver kan skjæres mer enn én gang, og da kan det være flere likevektspriser, og ved hver av dem vil det være en stabil likevekt.


En ustabil balanse er preget av det faktum at et organ som avviker fra sin opprinnelige posisjon ikke kommer tilbake til det og ikke forblir i en ny posisjon. Og til slutt, hvis kroppen forblir i en ny posisjon og ikke søker å gå tilbake til sin opprinnelige posisjon, kalles likevekten likegyldig.

En ustabil likevekt skiller seg fra en stabil ved at systemet, som blir tatt ut av en likevektstilstand, ikke går tilbake til sin opprinnelige tilstand, men går over i en ny, stabil likevektstilstand.

En ustabil likevekt skiller seg fra en stabil ved at systemet blir tatt ut av en tilstand (likevekt, ikke går tilbake til sin opprinnelige tilstand, men går over i en ny - en stabil likevektstilstand.

En ustabil likevekt, hvis kroppen blir ført ut av likevektsposisjonen til nærmeste naboposisjon og deretter overlatt til seg selv, vil avvike enda mer fra denne posisjonen.

En ustabil likevekt oppstår hvis kroppen, som bringes ut av likevektsposisjonen til nærmeste posisjon og deretter overlates til seg selv, vil avvike enda mer fra denne likevektsposisjonen.

En ustabil likevekt skiller seg fra en stabil ved at et system som blir tatt ut av en likevektstilstand, ikke går tilbake til sin opprinnelige tilstand, men går over i en ny og dessuten en stabil likevektstilstand. En ustabil likevekt kan ikke eksistere og blir derfor ikke vurdert i termodynamikk.

En ustabil likevekt skiller seg fra en stabil ved at et system som blir tatt ut av en likevektstilstand, ikke går tilbake til sin opprinnelige tilstand, men går over i en ny og dessuten en stabil likevektstilstand.

En ustabil likevekt er praktisk talt upraktisk, siden det er umulig å isolere systemet fra uendelig liten ytre påvirkning.

Den ustabile balansen mellom tilbud og etterspørsel av olje og utsiktene til en jevn overgang ved å oppnå en optimal energibalansestruktur, får verden til å ta en seriøs interesse for å finne alternativer til olje med sikte på å stimulere bevaring av den, samt ved å vedta lover i innen energisparing. Til slutt blir det gjort noen vurderinger om hvordan samarbeid kan hjelpe verden til å unngå katastrofale underskudd i denne overgangsperioden.

Begrepet likevekt er et av de mest universelle innen naturvitenskap. Det gjelder ethvert system, det være seg et system av planeter som beveger seg i stasjonære baner rundt en stjerne, eller en befolkning av tropiske fisk i en atolllagune. Men den enkleste måten å forstå begrepet likevektstilstand i et system er ved eksempel på mekaniske systemer. I mekanikk anses det at et system er i likevekt hvis alle krefter som virker på det er fullstendig balansert med hverandre, det vil si at de slukker hverandre. Hvis du for eksempel leser denne boken mens du sitter i en stol, er du i en balanse, siden tyngdekraften som trekker deg ned blir fullstendig kompensert av stolens trykk på kroppen din, som virker fra opp ned. Du faller ikke eller tar av nettopp fordi du er i balanse.

Det er tre typer balanse, tilsvarende tre fysiske situasjoner.

Stabil balanse

Dette er hva de fleste vanligvis forstår med "balanse". Tenk deg en ball i bunnen av en sfærisk bolle. I hvile ligger den strengt i midten av bollen, hvor virkningen av kraften i jordens gravitasjonsattraksjon balanseres av reaksjonskraften til støtten rettet strengt oppover, og ballen hviler der akkurat som du hviler i din stol. Hvis du flytter ballen vekk fra midten, ruller den til siden og opp mot kanten av bollen, så straks den slipper den tilbake til det dypeste punktet i midten av bollen - i retning for en stabil likevektsposisjon.

Når du sitter i en stol, er du i ro på grunn av at systemet, som består av kroppen og stolen din, er i en stabil balanse. Derfor, når du endrer noen parametere for dette systemet - for eksempel når vekten øker, for eksempel et barn sitter på knærne - vil stolen, som et materielt objekt, endre sin konfigurasjon på en slik måte at reaksjonskraften av støtten øker, og du vil forbli i en posisjon med stabil balanse (det meste som kan skje er puten under deg som skylles litt dypere).

I naturen er det mange eksempler på stabil likevekt i forskjellige systemer (og ikke bare mekaniske). Tenk for eksempel på predator-byttedyr-forholdet i et økosystem. Forholdet mellom antall lukkede bestander av rovdyr og byttet deres raskt nok kommer til en likevektstilstand - så mange harer i skogen fra år til år faller konsekvent på så mange rev, relativt sett. Hvis antallet byttedyrpopulasjoner av en eller annen grunn endres dramatisk (for eksempel på grunn av en økning i fødselsraten til harer), vil den økologiske balansen veldig snart bli gjenopprettet på grunn av en rask økning i antall rovdyr, som vil begynne å utrydde harer i et akselerert tempo til antallet harer blir normalisert og ikke begynner å dø av sult selv, og bringer sitt eget husdyr tilbake til det normale, noe som resulterer i at bestanden av både harer og rev vil gå tilbake til normen som ble observert før utbruddet av fødselsrater blant hare. Det vil si at i et stabilt økosystem virker også interne krefter (men ikke i fysisk forstand av ordet), som prøver å bringe systemet tilbake til en stabil balanse i tilfelle systemet avviker fra det.

Lignende effekter kan observeres i økonomiske systemer. Et kraftig prisfall på et produkt fører til en økning i etterspørselen fra jegere etter billighet, en påfølgende reduksjon i varelager og som en konsekvens en økning i prisene og et fall i etterspørselen etter produktet - og så videre til systemet går tilbake til en stabil prisbalanse mellom tilbud og etterspørsel. (Naturligvis kan virkelige systemer, både økologiske og økonomiske, eksterne faktorer virke som avviker systemet fra en likevektstilstand - for eksempel sesongskyting av rev og / eller harer eller statlig prisregulering og / eller forbrukskvoter. Likevekt, analog som i mekanikk for eksempel ville være deformasjon eller vippe av bollen.)

Ustabil likevekt

Ikke hver likevekt er imidlertid stabil. Tenk deg en ball som balanserer på et knivblad. Tyngdekraften rettet strengt nedover i dette tilfellet er åpenbart også fullstendig balansert av kraften rettet oppover av reaksjonskraften til bæreren. Men så snart midten av ballen er avbøyd vekk fra hvilepunktet, som faller på linjen til bladet minst en brøkdel av en millimeter (og for dette er en makt kraft kraft nok), vil balansen være umiddelbart forstyrret og tyngdekraften vil begynne å trekke ballen lenger og lenger fra den.

Et eksempel på en ustabil naturlig likevekt er jordens varmebalanse når perioder med global oppvarming endres med nye istider og omvendt ( cm. Milankovitch -sykluser). Den gjennomsnittlige årlige temperaturen på overflaten på planeten vår bestemmes av energibalansen mellom den totale solstrålingen som når overflaten og jordens totale termiske stråling ut i verdensrommet. Denne varmebalansen blir ustabil som følger. Noen vinterer er det mer snø enn vanlig. Neste sommer er det ikke nok varme til å smelte overflødig snø, og sommeren er også kaldere enn vanlig på grunn av at på grunn av overflødig snø reflekterer jordoverflaten tilbake til verdensrommet en større andel av solstrålene enn før. På grunn av dette viser den neste vinteren seg å være enda mer snø og kaldere enn den forrige, og om sommeren etter er det enda mer snø og is igjen på overflaten som reflekterer solenergi ut i verdensrommet ... Det er lett å se at jo mer et slikt globalt klimasystem avviker fra det opprinnelige punktet for termisk likevekt, jo raskere vokser prosessene, noe som fører klimaet lenger bort fra det. Til syvende og sist dannes det mange kilometer isbreer på jordoverflaten i de sirkumpolare områdene for mange års global avkjøling, som beveger seg ubønnhørlig mot stadig lavere breddegrader, og bringer med seg en annen istid til planeten. Så det er vanskelig å forestille seg en mer prekær balanse enn den globale klimatiske.

En type ustabil likevekt fortjener spesiell omtale, kalt metastabil, eller kvasi-stabil likevekt. Tenk deg en ball i et smalt, grunt spor - for eksempel på et buet skøyteblad med spissen opp. En liten - med en millimeter eller to - avvik fra likevektspunktet vil føre til fremveksten av krefter som returnerer ballen til en likevektstilstand i midten av sporet. Imidlertid vil litt mer kraft være nok til å bringe ballen ut av den metastabile likevektssonen, og den vil falle av skøytebladet. Metastabile systemer har som regel egenskapen til å holde seg i likevekt en stund, hvoretter de "bryter" fra det som følge av svingninger av ytre påvirkninger og "faller" inn i en irreversibel prosess som er karakteristisk for ustabile systemer .

Et typisk eksempel på kvasistabel likevekt observeres i atomene til arbeidsstoffet i noen typer laserinstallasjoner. Elektronene i atomene i laserens arbeidsvæske opptar metastabile atombaner og forblir på dem til flukten av den aller første lyskvantum, som "banker" dem fra den metastabile bane til en lavere stabil, mens den sender ut en ny kvante av lys, koherent med den flygende, som igjen slår elektronen til det neste atomet ned fra den metastabile bane osv. Som et resultat blir en skredlignende reaksjon av utslipp av koherente fotoner som danner en laserstråle utløst, som faktisk ligger til grunn for virkningen av enhver laser.

Laster inn ...Laster inn ...