تشرح هذه المقالة ما هو التوازن المستقر. ستجد أيضًا العديد من الأمثلة على التوازنات المستقرة. بالإضافة إلى ذلك، سوف تكون قادرًا على معرفة الأنواع المختلفة من التوازن ومتى تكون نقطة ما في حالة توازن مستقر.
ما هو التوازن المستقر؟
التوازن المستقر هو الحالة التي يجد فيها الجسم نفسه إذا عاد إلى موضعه الأصلي بعد إزالته. بمعنى آخر، إذا تحرك جسم ثم عاد إلى حالة توازنه الأولية، فإن هذا الجسم يكون في حالة توازن مستقر.
عادة، يعود الجسم أو الجسم إلى موضع توازنه الأصلي تحت تأثير الجاذبية.
كما يمكنك أن تتخيل، فإن حالة التوازن المستقر مهمة جدًا في الهندسة والهندسة المعمارية، لأننا نحاول دائمًا تحقيق أقصى قدر ممكن من استقرار الهياكل.
أمثلة على التوازن المستقر
بعد الاطلاع على تعريف التوازن المستقر، سنرى الآن مثالين لهذا النوع من التوازن لفهم معناه بشكل أفضل.
على سبيل المثال، البندول هو حالة من التوازن المستقر. عندما نحرك كرة البندول ونضعها في موضع مختلف عن موضعها الأصلي، تتحرك الكرة من جانب إلى آخر حتى تعود إلى موضعها الأصلي.
مثال آخر على التوازن المستقر هو الجرس. إذا قمت بقرع الجرس، فإنه يتحرك حتى يتوقف مرة أخرى في وضع التوازن.
أنواع المقاييس
هناك ثلاثة أنواع مختلفة من التوازن: التوازن المستقر، والتوازن غير المستقر، والتوازن غير المكترث.
- التوازن المستقر : يكون الجسم في حالة توازن مستقر عندما يعود إلى موضعه الابتدائي بعد أن دفعته قوة جانباً.
- توازن غير مستقر : يكون الجسم في حالة توازن غير مستقر عندما لا يجد موضع التوازن بعد دفعه إلى الجانب.
- توازن غير مبال (أو توازن محايد): يكون الجسم في حالة توازن غير مبال إذا، عندما فقد موضع توازنه، وجد موضع توازن جديد مختلف.
في الفيزياء، هناك طريقة أخرى لتحديد ما إذا كان الجسم في حالة توازن مستقر أم لا، وهي التحقق مما إذا كان يستوفي شروط التوازن. لمعرفة كيف يتم ذلك، انقر هنا:
نقطة توازن مستقرة
هناك طريقة أخرى لتحديد التوازن المستقر وهي استخدام الرياضيات، لأن الطاقة الكامنة مرتبطة بتوازن النظام.
رياضيًا، تكون النقطة في حالة توازن مستقر إذا كان لدالة الجهد حد أدنى عند تلك النقطة، أو بمعنى آخر، إذا كانت المشتقة الثانية لدالة الجهد عند تلك النقطة موجبة.
ومع ذلك، لا يستخدم هذا التعريف بشكل عام لشرح التوازن المستقر، لأن المرء يحتاج إلى معرفة التعبير الجبري للدالة المحتملة. لذا فإن الشيء المهم في هذه المقالة هو أن تفهم مفهوم التوازن المستقر.