referat, referate , referat romana, referat istorie, referat geografie, referat fizica, referat engleza, referat chimie, referat franceza, referat biologie
 
Astronomie Istorie Marketing Matematica
Medicina Psihologie Religie Romana
Arte Plastice Spaniola Mecanica Informatica
Germana Biologie Chimie Diverse
Drept Economie Engleza Filozofie
Fizica Franceza Geografie Educatie Fizica
 

Echilibrul mecanic si energia potentiala

Categoria: Referat Fizica

Descriere:

Se îndepărtează rigla din această poziţie. Centrul său de greutate urcă, iar energia potenţială creşte. Lăsată liber, rigla este readusă în poziţia iniţială de către cuplul alcătuit de forţele G şi N. În acest caz rigla se află în echilibru stabil. Poziţia de echilibru stabil îi corespunde energia potenţială minimă...

Varianta Printabila 


1
Echilibrul mecanic şi energia potenţială


    Vom studia echilibrul mecanic n cmpul gravitaţional uniform, unde acesta este supus acţiunii forţelor de greutate şi acţiunii forţelor de legătură.
    Spunem că un punct material este n echilibru static dacă este imobil n raport cu un sistem de referinţă inerţial. Condiţia necesară ca punctul material să fie n echilibru, n raport cu un sistem de referinţă inerţial, este ca suma vectorială a tuturor forţelor care acţionează asupra lui fără să fie nulă. Aceasta este condiţia necesară ca punctul material să fie n echilibru, dar este ea şi suficientă pentru ca echilibrul să fie stabil?
    Să considerăm o suprafaţă a cărui profil este reprezentat n figura 1. Vom aşeza n diferite puncte ale acestei suprafeţe o bilă de dimensiuni reduse, asimilabilă cu un punct material. Constatăm că bila este n echilibru n punctele A şi B de pe porţiunea curbă a suprafeţei, precum şi n toate punctele de pe porţiunea plană orizontală MP a suprafeţei deoarece n toate aceste puncte rezultanta forţelor care acţioneză asupra punctului material este egală cu zero: R=G+N=0 unde G este greutatea punctului material N reacţiunea suprafeţei de sprijin.



    Dacă ndepărtăm foarte puţin bila din poziţia de echilibru static, pot intervenii trei situaţii:
a)    ndepărtnd-o din punctul A, asupra bilei acţionează o forţă rezultantă care o ndepărteazăşi mai mult de poziţia iniţială. Se spune că echilibrul e instabil;
b)    ndepărtnd-o din punctul B, bila este acţionată de o forţă rezultantă care o readuce la poziţia iţială se spune că echilibrul este stabil;
c)    ndepărtată din punctul C, bila rămne n echilibru n orice punct al suprafeţei plane; se spune că echilibrul este indiferent.
Prin urmare forţa rezultată egală cu zero este o condiţie necesară, dar nu suficientă pentru echilibrul stabil al pnctului material ntr-un cmp de forţe conservativ.




Echilibrul solidului rigid suspendat

Consideraţiile făcute asupra echilibrului punctului material n cmpul gravitaţional se pot extinde foarte uşor la echilibrul solidului rigid. Cunoşterea poziţiei centrului de greutate al unui solid este de mare importanţă pentru diferitele aspecte ale echilibrului acestuia.
Suspendăm o riglă cu una din extremităţile sale de un cui (figura 2). Constatăm că centrul sau de greutate se află sub punctul de suspensie şi pe aceeaşi verticală cu aceasta. Forţele care acţionează asupra riglei, sunt greutatea G şi reacţiunea N a suportului se echilibrează.
Se ndepărtează rigla din această poziţie. Centrul său de greutate urcă, iar energia potenţială creşte. Lăsată liber, rigla este readusă n poziţia iniţială de către cuplul alcătuit de forţele G şi N. n acest caz rigla se află n echilibru stabil. Poziţia de echilibru stabil i corespunde energia potenţială minimă.
Se roteşte rigla cu 180 de grade. Centrul de greutate a urcat deasupra punctului de sprijin, iar energia potenţială  a sistemului a crescut la valoarea maximă. n acest caz avem de a face cu echilibrul instabil. ndepărtnd foarte puţin rigla din această poziţie, aceasta, sub acţiunea cuplului de forţe G şi N tinde să ocupe poziţia corespunzătoare energiei potenţiale minime deci are poziţia de echilibrul stabil.
n concluzie modificnd foarte puţin poziţia de echilibru static a unui solid sspendat se pot ivi trei cazuri:
a)    solidul revine la poziţia iniţială se spune că echlibrul este stabil
b)    solidul se ndepărtează şi mai mult de poziţia de echilibru se spune că echilibrul este instabil
c)    solidul rămne n repaus n orice poziţie se spune că echilibrul este indiferent.



Echilibrul solidului care are o bază de sprijin

Cladirile, vehiculele, obiectele din gospodării aşezate pe suprafeţe plane sunt n stare de echilibru, deoarece ele au o bază de susţinere.Figura 3 ne arată că baza de susţinere a unui taburet este un triunghi.
Un corp solid aşezat pe o suprafaţă plană se află n echilibru, atunci cnd verticala cobortă din cetrul sau de greutate cade  n interiorul bazei de susţinere. De exemplu cilindrul din figura 4 a este n echilibru deoarece greutatea şi reacţiunea se echilibrează reciproc. Cilindrul din figura 4 c pentru care verticala cobortă din centrul de greutate nu cade n interiorul bazei de sprijin, nu este n echilibru deoarece greutatea şi reacţiunea formează un cuplu care tinede să-l răstoarne. Cilindrul din figura 4 b este la limita echilibrului.
Referat oferit de www.ReferateOk.ro
Home : Despre Noi : Contact : Parteneri  
Horoscop
Copyright(c) 2008 - 2012 Referate Ok
referate, referat, referate romana, referate istorie, referate franceza, referat romana, referate engleza, fizica