Vật lý

Điều kiện cân bằng của một cơ thể cứng nhắc


Để một cơ thể cứng nhắc được cân bằng, ngoài việc không di chuyển, cơ thể này không thể xoay. Vì vậy, bạn cần phải đáp ứng hai điều kiện:

  1. Kết quả của các lực tác dụng lên tâm khối lượng của nó phải là null (không di chuyển hoặc di chuyển với vận tốc không đổi).
  2. Các khoảnh khắc lực kết quả được áp dụng cho cơ thể phải là null (không quay hoặc quay với vận tốc góc không đổi).

Có cả hai điều kiện được đáp ứng, bất kỳ cơ thể nào cũng có thể cân bằng, như cây bút này:

Ví dụ:

(1) Trong một rạp xiếc, một acrobat 65kg nằm trên tấm bạt lò xo 1,2m đồng đều, khối lượng của tấm bạt lò xo là 10kg. Khoảng cách giữa cơ sở và acrobat là 1m. Một thành viên xiếc khác kéo một sợi dây gắn vào đầu kia của tấm bạt lò xo, cách chân đế 10cm. Lực lượng nào phải làm để đưa hệ thống vào trạng thái cân bằng.

Vì tấm bạt lò xo đồng đều, trọng tâm của nó nằm chính xác ở giữa, nằm ở giữa ở khoảng cách 0,5m tính từ căn cứ. Vì vậy, xem xét từng lực lượng:

Đối với điều kiện cân bằng thứ hai: