Cet article explique ce que signifie pour un corps être en équilibre instable. Vous trouverez également des exemples d'équilibre instable et les caractéristiques d'un équilibre instable.
Qu’est-ce qu’un équilibre instable ?
L'équilibre instable est un état dans lequel un corps se trouve s'il ne revient pas à sa position initiale lorsqu'il est déplacé. Autrement dit, si lorsqu’un corps bouge, il ne revient pas là où il était mais s’éloigne, ledit corps est en équilibre instable.
Lorsqu'un objet ou un corps est dans cet état, il ne peut normalement pas revenir à sa position d'équilibre initiale en raison de la force du poids, c'est-à-dire en raison de la force gravitationnelle exercée sur lui par la Terre.
Il est conseillé que les corps ne soient pas en équilibre instable, car un léger mouvement pourrait faire varier toute une structure. C'est pourquoi l'architecture et l'ingénierie essaient toujours de trouver des équilibres stables. Nous verrons ci-dessous les différences entre les types d'équilibres.
Exemples d'équilibre instable
Compte tenu de la définition de l’équilibre instable, vous trouverez ci-dessous deux exemples de ce type d’équilibre. De cette façon, vous pourrez mieux comprendre la signification de l’équilibre instable.
Par exemple, lorsque nous tenons un crayon dans notre main pour qu'il reste droit, le crayon est en équilibre instable car si nous le lâchons, il tombera immédiatement et ne reviendra pas à sa position initiale.
Un autre exemple d’équilibre instable est un château de cartes. Lorsque nous parvenons à assembler le château avec les cartes, le système est en équilibre, cependant, si nous provoquons un léger mouvement sur une carte, le château s'effondrera et ne reviendra pas à son état d'origine.
Ce dernier exemple montre l'importance des équilibres stables dans la conception des structures. Un petit mouvement ne peut pas provoquer l'effondrement du bâtiment, mais le bâtiment doit revenir à sa position initiale pour assurer la sécurité.
Types de soldes
En physique, il existe trois types d’équilibres différents : l’équilibre stable, l’équilibre instable et l’équilibre indifférent.
- Équilibre stable : Un corps est en équilibre stable s'il revient à sa position initiale après avoir été éloigné.
- Equilibre instable : Un corps est en équilibre instable s'il ne trouve aucune position d'équilibre après l'avoir déplacé.
- Équilibre indifférent (ou équilibre neutre) : un corps est en équilibre indifférent si, lorsqu'il quitte sa position d'équilibre, il trouve une nouvelle position d'équilibre différente.
point d'équilibre instable
Mathématiquement, la fonction d'énergie potentielle est liée à la position d'équilibre d'un système. Par conséquent, l’équilibre instable peut également être défini par l’énergie potentielle.
Un point d’équilibre est instable si la fonction d’énergie potentielle a un maximum en ce point, c’est-à-dire si la dérivée seconde de l’énergie potentielle est négative en ce point.
Si vous ne comprenez pas bien cette définition, ne vous inquiétez pas, car vous avez besoin d'une connaissance avancée des mathématiques pour maîtriser les dérivées. L’important est que vous ayez compris la notion d’équilibre instable. En ce sens, n'oubliez pas que si vous avez des questions, vous pouvez les poser ci-dessous dans les commentaires.