متى يكون الجسم في حالة توازن؟ ماذا يعني الاستقرار؟ للأجسام عدة حالات ، منها الراحة أو الحركة بسرعة ثابتة ، أو أن تكون في وضع متوازن ، وهذا يحدث بسبب التأثيرات الخارجية التي تؤثر على حالة الجسم. هل هناك أنواع من الجسم المتوازن؟
محتويات هذا المقال
متى يكون الجسم في حالة توازن؟
أولاً ، من الضروري فهم طبيعة الجسم الصلب الذي يمكن أن يصل إلى حالة من التوازن ؛ حتى يمكن فهم هذه العملية عند حدوثها ، فإن المواد الصلبة هي أجسام تتكون من مجموعة من الجزيئات المتماسكة التي ترتبط ببعضها البعض وتتماسك معًا.
لذلك ، تتخذ هذه الهيئات دائمًا شكلًا ثابتًا ومحددًا ، حتى لو كانت هناك قوة خارجية تؤثر عليه.
هذا يجعلها مختلفة عن الأجسام الأخرى (سائل ، غاز) ، جزيئاتها لا ترتبط بقوة وتماسك المواد الصلبة ، وبالتالي فإن أشكالها ليست ثابتة ولا متماسكة ، وهنا صورة توضح الفرق بين تماسك جسيمات المواد الصلبة. كل واحد منهم:
ولأن هذه الجسيمات تتماسك معًا لتكوين الجسم ، فإن كل شيء يتأثر بما يحدث له ؛ تحدث حالة التوازن في المواد الصلبة عندما تكون جميع الجسيمات التي يتكون منها هذا الجسم في حالة راحة ؛ لأن القوة الكلية المؤثرة على هذا الجسم تساوي صفرًا.
وهذا يعني ، في هذه الحالة ، أن قيمة قوة الدوران أو (عزم الدوران) – وهو مقياس للقوة المؤثرة على جسم – تساوي صفرًا.
هذا السبب هو السبب الأول الذي يحقق توازن الجسم ، ولكن هناك سبب آخر يؤدي إلى نفس حالة التوازن ، وهي عندما يكون مجموع (سرعة الجسم ، الكتلة) عند أي خط هو صفر.
بالإضافة إلى ذلك ، عندما تكون قيم جميع القوى الخارجية المؤثرة على المادة الصلبة متساوية ؛ في هذه الحالة لا يوجد أي تغيير يؤثر على الجسم بالرغم من وجود عوامل خارجية مؤثرة. لأن القيم متساوية بينهما ، يفقدون القدرة على التأثير.
مما سبق نستنتج أن حالة التوازن هي: وجود عوامل ومؤثرات خارجية تجعل الجسم يغير موضعه المتحرك ويتركه في حالة مستقرة.
اقرأ أيضًا: القوة التي تمنع الجسم من الحركة
أنواع التوازن في المواد الصلبة
الآن بعد الإجابة عندما يكون الجسد في حالة توازن؟ يجب أن نعلم أن توازن الأجسام له أنواع ، وكان العالم إسحاق نيوتن أول من اكتشف قوانين التوازن بين المواد الصلبة ، وبناءً على هذا العلم تم تقسيم التوازن إلى 3 أنواع ، وهي:
- التوازن غير المستقر: يحدث هذا عندما لا تكون الطاقة الكامنة للجسم مساوية للصفر ، على سبيل المثال: إذا تم وضع القلم في وضع ثابت عموديًا ، فهو في حالة توازن ، ولكنه في حالة توازن غير مستقر.
- التوازن المستقر للأجسام: إذا كانت جميع القوى الخارجية المؤثرة عليه تساوي صفرًا ، فسيتم وضع القلم نفسه ولكنه متعامد مع الجدول ، واحتمال انخفاضه إلى الصفر ؛ لأنها في حالة توازن مستقر.
- التوازن المحايد (المحايد): عندما تجبر القوى الخارجية الجسم على التحرك ، ولكن هنا يأتي من حالة توازن إلى أخرى ، ومقدار الحركة التي يقوم بها يكون فقط بالقدر الذي يُفرض عليه.
هناك تصنيف آخر للتوازن بين المواد الصلبة:
| أجسام متماسكة | الكائنات ليست متماسكة |
| عندما تتأثر بالقوى الخارجية ، فإن النقاط الهندسية لا تغير أبعادها
مثال: طاولة ، قطعة خشب |
في حالة تأثرها بقوى خارجية ، تغير نقاطها الهندسية أبعادها
أمثلة: الطين ، الطين الرطب |
الحركة إذا كانت القوى الخارجية تساوي الصفر
كما ذكرنا سابقًا ، عندما تكون القوة الخارجية صفرًا ، يكون الجسم الصلب في حالة توازن ، لكن هذه القاعدة استثناء. يمكن أن يتحرك الجسم حتى لو تم استيفاء هذا الشرط ؛ هذا لأن القوى لا تتقارب عند نقطة واحدة.
ومن الجدير بالذكر هنا عندما يتعلق الأمر بالقوتين المؤثرتين:
- موازى
- ما يعادل
- اتجاهين متعاكسين
عندئذٍ لا يخضع الجسم لحالة توازن ، لكن موقعه هو بالأحرى: “حركة دورانية” ، حتى لو كانت قيم هذه القوى مساوية للصفر.
اقرأ أيضًا: متى تكون الخطوط متوازية؟
شروط التوازن للمواد الصلبة
هناك عدة شروط ، إذا تم استيفائها ، وفي هذه الحالة يمكن أن يصل الجسم إلى حالة توازن ، وسنشرح هذه الشروط بإيجاز على النحو التالي:
- عندما يتعرض الجسم لتأثير قوتين متساويتين ولكن بشرط أن يكونا متعاكسين في اتجاه مشاركتهما في نفس خط العمل .. يتحقق (توازن انتقالي)
- أن القوتين الخارجيتين اللتين تعملان على الجسم في حالة متوازية ، وأنهما يشتركان معًا في نفس خط العمل ، مما يعني أنه يجب أن يلتقيا عند نقطة مشتركة. يتحقق ذلك (التوازن الدوراني).
البرج المائل في وضع توازن بيزا
من الواضح أن برج بيزا يميل وهذا ما يجعله مشهورًا بالعالم ، ولكن كجسم صلب ، ما الذي يجعله متوازنًا؟
ما فعلته أيضًا هو نفس الشيء الذي يمنعك من الوقوف أثناء الجلوس في وضع مع وضع قدميك أمامك دون التأرجح على جذعك أو الضغط على قدميك بالقرب من كرسي بطريقة تسمح لك بالوقوف.
دعونا نشرح ذلك بشكل أفضل ، هناك قانون يقول إن الجسم المستقيم لا يسقط على الأرض في حالة واحدة: إذا كان الخط العمودي المستقيم الخارج من مركز الجاذبية ينزل عبر قاعدة الجسم.
أي أن مركز كتلة الجسم يمر عبر القاعدة ، لذا فإن مرور هذا الخط عبر قاعدة برج بيزا هو ما يجعله مبنى منحدرًا متوازنًا وفي حالة استقرار ، ويمكن أن يكون هذا ينطبق على أي جهاز آخر بشرط الالتزام بهذا القانون.
إقرأ أيضاً: معلومات عن برج إيفل
حالة توازن الجسم
لا يعني الجسد المتوازن دائمًا أنه ثابت ؛ يمكن وصفه بأنه توازن في إحدى الحالات التالية:
- هدوء
- الحركة ، ولكن بسرعة ثابتة ومنتظمة ، في نفس الوقت التي تكون فيها في خط مستقيم ، على سبيل المثال. مروحة
أظهرنا لك عندما يكون الجسم في حالة توازن؟ بما في ذلك شروط وشروط التوازن ، ولمحة عامة عن أهم القضايا المتعلقة به. نتمنى أن نسمع منك.
لا يُسمح بنسخ أو سحب المقالات الموجودة على هذا الموقع بشكل دائم ، فهو حصري فقط لـ الفنان نت ، وإلا فإنك ستخضع للمسؤولية القانونية وتتخذ خطوات للحفاظ على حقوقنا.
