이 기사에서는 신체가 불안정한 평형 상태에 있다는 것이 무엇을 의미하는지 설명합니다. 또한 불안정한 평형의 예와 불안정한 평형의 특성을 찾을 수 있습니다.
불안정한 평형이란 무엇입니까?
불안정한 평형 이란 신체가 움직였을 때 원래 위치로 돌아오지 않는 경우에 발생하는 상태입니다. 즉, 물체가 움직일 때 원래 있던 곳으로 돌아가지 않고 멀어지면 그 물체는 불안정한 평형 상태에 있게 됩니다.
물체나 신체가 이 상태에 있으면 무게의 힘, 즉 지구가 가하는 중력으로 인해 일반적으로 초기 평형 위치로 돌아갈 수 없습니다.
약간의 움직임만으로도 전체 구조가 달라질 수 있으므로 신체가 불안정한 평형 상태에 있지 않은 것이 좋습니다. 이것이 바로 건축과 엔지니어링이 항상 안정적인 균형을 찾으려고 노력하는 이유입니다. 아래에서는 잔액 유형 간의 차이점을 살펴보겠습니다.
불안정한 평형의 예
불안정한 평형의 정의를 고려하면, 아래에는 이러한 유형의 평형에 대한 두 가지 예가 나와 있습니다. 이렇게 하면 불안정한 평형의 의미를 더 잘 이해할 수 있습니다.
예를 들어, 연필을 손에 쥐고 똑바로 유지하게 되면 연필을 놓으면 즉시 떨어져서 원래 위치로 돌아오지 않기 때문에 연필의 균형이 불안정해집니다.
불안정한 균형의 또 다른 예는 카드 집입니다. 카드로 성을 조립하면 시스템의 균형이 유지되지만 카드를 약간 움직이면 성이 무너지고 원래 상태로 돌아 가지 않습니다.
이 마지막 예는 구조물 설계에서 안정적인 평형의 중요성을 보여줍니다. 작은 움직임으로 인해 건물이 붕괴될 수는 없지만 안전을 위해서는 건물이 원래 위치로 돌아가야 합니다.
저울의 종류
물리학에는 안정 평형, 불안정 평형, 무관심 평형의 세 가지 유형의 평형이 있습니다.
- 안정평형 : 물체가 멀어졌다가 다시 원래의 위치로 돌아오면 안정평형 상태에 있는 것이다.
- 불안정한 평형 : 물체를 움직인 후 평형 위치를 찾지 못하면 물체가 불안정한 평형 상태에 있습니다.
- 무차별 평형 (또는 중립 평형): 물체가 평형 위치를 벗어날 때 새로운 다른 평형 위치를 찾으면 물체는 무차별 평형 상태에 있습니다.
불안정한 평형점
수학적으로 위치 에너지 함수는 시스템의 평형 위치와 관련이 있습니다. 따라서 불안정한 평형은 위치에너지로도 정의할 수 있습니다.
이 지점에서 위치에너지 함수가 최대가 되면, 즉 이 지점에서 위치에너지의 2차 도함수가 음수이면 평형점이 불안정합니다 .
이 정의를 잘 이해하지 못하더라도 걱정하지 마세요. 도함수를 마스터하려면 수학에 대한 고급 지식이 필요하기 때문입니다. 중요한 것은 불안정한 평형의 개념을 이해하는 것입니다. 이런 의미에서 질문이 있으면 아래 댓글을 통해 질문할 수 있다는 점을 기억하세요.