Адрес этой страницы' ?>

<<Предыдущая страница Оглавление книги Следующая страница>>

§3. РАВНОВЕСИЕ СИЛ

При равновесии сил тело находится в состоянии покоя. Для равновесия двух сил, приложенных к абсолютно твердому телу, необходимо и достаточно, чтобы эти силы были равны по величине и направлены по одной прямой (соединяющей точки их приложения) в противоположные стороны.

Рис. 55. Равновесие тел и сил:

а — равновесие: I — устойчивое, II — неустойчивое, III — безразличное; б — силы, действующие на точку а; в — многоугольник сил, находящихся в равновесии; г — силы уравновешены

Различают три положения равновесия:

равновесие называется устойчивым, если тело при небольшом отклонении из занимаемого положения стремится в него возвратиться (рис. 55, а, I);

равновесие называется неустойчивым, если тело при малейшем отклонении стремится удалиться от положения равновесия (рис. 55, II);

равновесие называется безразличным, если при нарушении первоначального положения тела оно остается безразличным к удалению или возвращению в первоначальное положение (рис. 55, III).

Равновесие сил, действующих в одной точке. Силы, действующие на одну точку, находятся между собой в равновесии, если построенный на этих силах многоугольник при условии сохранения направления и величины этих сил является замкнутым.

Любая сила замкнутого многоугольника может стать равнодействующей остальных сил, если изменить ее направление на обратное.

Чтобы найти равнодействующую сил P₁; Р₂; Р₃; Р₄ (рис. 55, б), приложенных в точке а, построен многоугольник (рис. 55, в). Направление равнодействующей R обратно направлению сил P₁—Р₄. Изменив направление равнодействующей R на противоположное, получают другую силу — R₁, по величине равную R, но по направлению обратную. Если силу R₁ приложить в любой точке по направлению действия силы R, то действующие на точку а силы будут в равновесии. Точно так же приложенные к одной точке две силы Q₁ и Р₁ равные по величине, действующие по одной прямой, но в противоположных направлениях (рис. 55, г), находятся в равновесии.

Центр тяжести. Всякое тело состоит из элементарных частиц, притягиваемых землей. Равнодействующая сила веса частиц данного тела является весом этого тела, а точка приложения этой равнодействующей называется центром тяжести.

Центры тяжести однородных тел. Если тело симметрично относительно некоторой точки, его центр тяжести совпадает с этой точкой; если тело симметрично относительно некоторой оси, его центр тяжести лежит на этой оси; если тело симметрично относительно некоторой плоскости, его центр тяжести лежит на этой плоскости.

Центр тяжести плоской фигуры находится в точке пересечения вертикалей, проходящих через оси двухкратного подвешивания. Устойчивость всякого тела зависит от точки расположения центра тяжести. Наибольшей устойчивостью обладают тела, у которых центр тяжести располагается в самой низкой части этого тела.