Page 92 - fizika_VII_LM

90 Mechanikai jelenségek. A testek egyensúlya 4. FEJEZET

Kulcsfogalmak A testek egyensúlya és helyzeti energiája

⚫ biztos egyensúly Észrevetted, hogy...?
⚫ bizonytalan egyensúly
⚫ közömbös egyensúly ⚫ Egyes autótípusokat úgy terveztek, hogy meredek vagy hepehupás tere-
⚫ minimális helyzeti energia pen közlekedhessenek anélkül, hogy elveszítenék stabilitásukat (1. ábra).
⚫ A kifeszített kötélen álló akrobatát (kötéltáncost) a kezében tartott rúd
segíti egyensúlya megtartásában (2. ábra).
⚫ Az emelődaru stabilizátorai meggátolják a daru felborulását (3. ábra).

Mit gondolsz?

Miért tömörödik össze a liszt, ha az üvegedényt megrázzuk?

Kísérletezz!
1. ábra ‒ A stabilan álló autó
1. Szabad testek egyensúlya

⚫ Szükséged lesz: egy golyóra,
a fizika-szett hármas felületére.
Helyettesítheted egy labdával, egy tállal és az
asztallappal.
⚫ Mit kell tenned?
2. ábra ‒ Kötéltáncos egyensúlyban Helyezd a golyót egyensúlyba a három felü-
letre (4-a, b, c ábra)
vagy a tálba, a lab-
dára és az asz-
talra. Mozdítsd ki
a golyót egyensúlyi
helyzetéből. Mi tör- 4. ábra‒ A golyó egyensúlya három különböző helyzetben
ténik a golyóval?
3. ábra ‒ Stabilizátorokkal ellátott Mindhárom esetben hasonlítsd össze a golyó súlypontjának helyzetét, ami-
emelődaru
kor egyensúlyban van, azzal, amikor elhagyta egyensúlyi helyzetét (a gömb gra-
vitációs kölcsönhatásban van a Földdel).
⚫ Mit veszel észre?
Tudod-e? Amikor kimozdítjuk egyensúlyi helyzetéből, a golyó viselkedése különböző:
az a esetben visszatér egyensúlyi helyzetébe, a b esetben véglegesen eltávo-
▶ A Gömböc az első, fizikailag lodik egyensúlyi helyzetétől, míg a c esetben, a vízszintes síkon a golyó egyen-
megalkotott mono-monostatikus
forma; elnevezését azért kapta súlyban marad bármelyik helyzetben.
mert vízszintes felületen támasz- Az egyensúlyban lévő golyó súlypontja:
kodva úgy biztos, mint bizonytalan - a esetben lentebb van a szomszédos helyzetekhez viszonyítva;
egyensúlyban is lehet. - b esetben fentebb van a szomszédos helyzetekhez viszonyítva;
- c esetben azonos szinten van a szomszédos helyzetekhez képest;
⚫ Hogyan magyarázod?
→ →
G

Egyensúlyban a golyó súlya és az merőleges visszaható erő azonos

N
nagyságúak és ellentétes irányításúak, így az eredő erő nulla, és a golyó nem
mozdul el. Ez mindegyik esetben igaz.
Az első két esetben, amikor a golyót eltávolítjuk egyensúlyi helyzetéből,
A Gömböc­szobor Budapesten a rá ható eredő erő megváltoztatja helyzeti energiáját, mozgásba hozva a
golyót.