Questo articolo spiega cosa significa per un corpo essere in equilibrio instabile. Troverai anche esempi di equilibrio instabile e le caratteristiche di un equilibrio instabile.
Cos’è un equilibrio instabile?
L’equilibrio instabile è uno stato in cui si trova un corpo se non ritorna nella sua posizione originale quando viene spostato. In altre parole, se quando un corpo si muove non ritorna al punto in cui si trovava ma si allontana, detto corpo è in equilibrio instabile.
Quando un oggetto o un corpo si trova in questo stato, normalmente non può ritornare nella sua posizione di equilibrio iniziale a causa della forza di peso, cioè a causa della forza gravitazionale esercitata su di esso dalla Terra.
È consigliabile che i corpi non siano in equilibrio instabile, poiché un leggero movimento potrebbe far variare l’intera struttura. Ecco perché architettura e ingegneria cercano sempre di trovare equilibri stabili. Di seguito vedremo le differenze tra le tipologie di saldi.
Esempi di equilibrio instabile
Considerando la definizione di equilibrio instabile, di seguito sono riportati due esempi di questo tipo di equilibrio. In questo modo potrai comprendere meglio il significato di equilibrio instabile.
Ad esempio, quando teniamo in mano una matita in modo che rimanga dritta, la matita è in equilibrio instabile perché se la lasciamo andare, cadrà immediatamente e non tornerà più nella sua posizione originale.
Un altro esempio di equilibrio instabile è un castello di carte. Quando riusciremo ad assemblare il castello con le carte, il sistema sarà in equilibrio, tuttavia, se provochiamo un leggero movimento su una carta, il castello crollerà e non tornerà più al suo stato originale.
Quest’ultimo esempio mostra l’importanza dell’equilibrio stabile nella progettazione delle strutture. Un piccolo movimento non può causare il crollo dell’edificio, ma l’edificio deve ritornare nella sua posizione originale per garantire la sicurezza.
Tipi di scale
In fisica esistono tre diversi tipi di equilibrio: equilibrio stabile, equilibrio instabile ed equilibrio indifferente.
- Equilibrio stabile : Un corpo è in equilibrio stabile se ritorna nella sua posizione iniziale dopo essere stato allontanato.
- Equilibrio instabile : Un corpo è in equilibrio instabile se non trova alcuna posizione di equilibrio dopo essersi spostato.
- Equilibrio indifferente (o equilibrio neutro): un corpo è in equilibrio indifferente se, quando lascia la sua posizione di equilibrio, trova una nuova, diversa posizione di equilibrio.
punto di equilibrio instabile
Matematicamente, la funzione energia potenziale è legata alla posizione di equilibrio di un sistema. Pertanto, l’equilibrio instabile può essere definito anche dall’energia potenziale.
Un punto di equilibrio è instabile se la funzione dell’energia potenziale in quel punto ha un massimo, cioè se la derivata seconda dell’energia potenziale in quel punto è negativa.
Se non capisci bene questa definizione, non preoccuparti, perché per padroneggiare le derivate sono necessarie conoscenze avanzate di matematica. L’importante è che tu comprenda il concetto di equilibrio instabile. In questo senso ricordati che se hai qualche domanda puoi farla qui sotto nei commenti.