Mehāniskais līdzsvars

Līdzsvars fizikā ir situācija, kad kādam ķermenim visu pielikto spēku summa ir vienāda ar nulli. Ar vārdu "līdzsvars" var saprast arī stāvokļa nemainību. Stāvokļa nemainība pastāv, kamēr ķermenis vai ķermeņu kopa atrodas miera stāvoklī vai vienmērīgi kustas inerces dēļ.

Līdzsvaru veidi

Izšķir trīs veidu līdzsvarus - stabilu, labilu un indiferentu. Apskatīsim tos sīkāk.

Ja, nedaudz izvirzot ķermeni no līdzsvara stāvokļa, rodas spēki, kas to atvirza atpakaļ līdzsvarā, tad līdzsvars ir stabils.

Ja, nedaudz izvirzot ķermeni no līdzsvara, tas tajā vairs neatgriežas, bet turpina attālināties, tad līdzsvars ir nestabils jeb labils. To, vai līdzsvars ir stabils vai nestabils, var pateikt, tikai izvirzot ķermeni no līdzsvara stāvokļa.

Ja līdzsvars neatjaunojas, tas ir nestabils. Ja, izvirzot ķermeni no esošā līdzsvara, tas tūdaļ nokļūst jaunā līdzsvarā, to sauc par nenoteikto jeb indiferento līdzsvaru. Raksturīga nenoteikta līdzsvara situācija veidojas, piemēram, lodei uz horizontāla galda vai mašīnai uz līdzena ceļa.

Līdzsvars ar balsta laukumu

Īpašs līdzsvara gadījums ir, ja ķermenim ir balsta laukums. Šajā gadījumā balsta elastības spēks nav pielikts kādā vienā punktā, bet sadalīts pa visu ķermeņa pamatu. Ķermenis atrodas līdzsvarā, ja vertikāle, kas novilkta caur smaguma centru, šķērso ķermeņa balsta laukumu. Ja šī līnija nešķērso balsta laukumu, tad ķermenis krīt.

Interesants līdzsvara gadījums ir Pizas tornis Itālijā, kuru ir izmantojis Galilejs, pētot ķermeņu brīvo krišanu. Tornis ir 55 m augsts cilindrs, kura rādiuss ir 7 m. Torņa virsotne nosvērusies par 4,5 metriem.