TEORIJA

Uždaviniai      Testas


        Ant stalo stovi stiklinė ir domino kaladėlė, pastatyta ant briaunos. Jei kas nors netyčia užkliudytų stalą, tai kaladėlė nuvirstų, o stiklinė liktų stovėti kaip stovėjusi. Kodėl taip yra ir kodėl vieni kūnai lengvai išlaiko pusiausvyrą, o kiti ne?
        Ant stove įtvirtintos vinies viename taške užmaukime netaisyklingos formos kartono plokštę ir pakabinkime svambalą - prietaisą vertikaliai krypčiai nustatyti. Pieštuku pažymėkime siūlo padėtį arti viršutinio ir apatinio plokštės krašto. Nuėmę plokštę nuo vinies, nubrėžkime liniją, jungiančią pažymėtus taškus.Užmaukime ant vinies šią plokštę dar keliuose taškuose ir kiekvieną kartą nubrėžkime linijas, sutampančias su svambalo siūlo kryptimi.
   Visos jos susikirs viename taške, kuris vadinamas kūno masės centru arba sunkio centru. Plokštę užmovus ant vinies per sunkio centro tašką, plokštė bet kaip pasukta liks stovėti toje padėtyje, nes jį veikiančios jėgos kompensuoja viena kitą, o jų suma lygi nuliui. Tai ypatingas pusiausvyros atvejis.
        Kai netaisyklingos formos kūną norime patempti, jis pirmiausia pasisuka taip, kad jėgos veikimo linija eitų per masės centrą, o tik po to ima slinkti.
Kūno su įtvirtinta sukimosi ašimi pusiausvyra yra beskirtė, kai sukimosi ašis eina per sunkio centrą.
         Be beskirtės yra dar dvi pusiausvyros rūšys.
         Pakabinkime ant vinies liniuotę taip, kad jos sunkio centras O būtų žemiau pakabinimo taško A. Jei pakreipsime liniuotę į šoną, atsiras jėgos momentas M = Fs· l, kuris grąžins ją į pusiausviros padėtį.
Kūno su įtvirtinta sukimosi ašimi pusiausvyra pastovi, kai jo sunkio centras yra žemiau sukimosi ašies.
        Pakabinkime liniuotę taip, kad jos sunkio centras būtų aukščiau pakabinimo taško A. Kai sunkio centras ir pakabinimo taškas bus vertikalioje tiesėje, liniuotė nejudės. Tai nepastovios pusiausvyros padėtis.
        Pakanka liniuotei tik truputį nukrypti nuo jos - ir atsiranda jėgos momentas M = Fs· l, kuris tą nuokrypį dar padidina. Liniuotė ima svyruoti, kaip ir pirmu atveju, kol sustoja.
Kūno su įtvirtinta sukimosi ašimi pusiausvyra nepastovi, kai jo sunkio centras yra aukščiau sukimosi ašies.
        Turime ant atramos padėtus tris rutuliukus, visi skirtingose vietose. Jie visi yra pusiausvyri tik, pusiausvyros rūšys skirtingos. Pilko rutuliuko pusiausvyra yra nepastovi, nes šiek tiek išjudintas iš pradinės pusiausvyros padėties į ją nebegrįžta. Mėlynas rutuliukas ir judinamas visa laiką yra stabilus ir jo pusiausvyra yra beskirtė. Tuo tarpu žalio rutuliuko pusiausvyra yra pastovi, nes jis ir paveiktas išorinės jėgos, grįžta į pradinę pusiausvyros padėtį.
         Iki šiol kalbėjome apie kūnus, turinčius atramos tašką. O jei kūnai remiasi plokštuma?
        Žinoma, šiuo atveju sunkio centro padėtis virš atramos dar nereiškia, kad pusiausvyra nepastovi. Kitaip argi galėtų stovėti ant stalo stiklinė? Kūnas yra pusiausviras, kai sunkio jėgos veikimo tiesė, nubrėžta per masės centrą, kerta atramos plotą. Priešingai, kai jėgos veikimo tiesė nekerta atramos ploto, kūnas virsta. Juo didesnis atramos plotas ir juo žemiau sunkio centras, tuo pastovesnė kūno pusiausvyra.
         Pastovumo laipsnis labai priklauso nuo sunkio centro padėties virš atramos. Stiklinę išverčia tik labai nevikrus žmogus, o gėlių vazą, kurios pagrindas mažas, lengva apversti vos palietus. Dviejų vazų sunkio centrus veikia vienodos horizontalios jėgos. Dešinėje nupiešta vaza apvirsta, nes veikiančių jėgų suma nekerta šios vazos pagrindo, o nukreipta į šalį.


Į puslapio viršų  Uždaviniai  Testas