Page 93 - fizika_VII_LM

4. FEJEZET Mechanikai jelenségek. A testek egyensúlya 91

Tudod-e?

▶ Phillipe Petit 1974-ben végigsé-
tált a World Trade Center ikertor-
nyai között, 417 m magasan kife-
szített, 61 m hosszú acélkábelen.
Olvasd be a
5. ábra ‒ a. Biztos egyensúly b. Bizonytalan egyensúly c. Közömbös egyensúly QR kódo t ,
hogy megnéz-
Jegyezd meg!
hesd, hogyan
tartotta kezé-
A testek helyzeti energiájának értéke (E = mgh) a súlypontnak a vonatkoz- ben a rudat,
p
tatási szinttől mért magasságától függ. Minél fentebb van a súlypont, annál amelyik az
nagyobb a helyzeti energia. egyensúlyát
A testek egyensúlya lehet biztos (stabil) (5. ábra-a), bizonytalan (instabil) biztosította.
(5. ábra-b) és közömbös (indifferens) (5. ábra-c), ▶ A magasugrók az úgynevezett
Egyensúlyban a golyó E gravitációs helyzeti energiája: Fosbury flop technikát használják.
p
– kisebb, mint bármelyik szomszédos helyzet energiája biztos egyensúlyban; Ez az emelkedés idején egy csava-
– nagyobb, mint bármelyik szomszédos helyzet energiája bizonytalan rodásból, míg a rúd fölött egy nyi-
egyensúlyban; tott lábakkal végzett homorításból
– egyenlő bármelyik szomszédos helyzet energiájával közömbös áll. Így az atléták súlypontja a tes-
egyensúlyban. tük alá kerül.
Az egyensúlyi helyzetéből kimozdított testek olyan helyzet felé tartanak,
amelynek minimális a helyzeti energiája.

Kísérletezz!

2. Egy pontban rögzített testek egyensúlya
⚫ Szükséged lesz: egyenlő szárú trapézra (súlypontját az előző leckében
jelöltük meg), horoggal ellátott állványra, ceruzára (6. ábra).
⚫ Mit kell tenned?
Akaszd a trapézt a horogra a rajta található furatok egyikén keresztül úgy,
hogy egyensúlyban legyen. Mozdítsd ki a trapézt egyensúlyi helyzetéből, kissé
elfordítva a felfüggesztési pont körül.
Most fordítsd fel, hogy bizonytalan egyensúlyba kerüljön.
A trapéz súlypontját helyezd egy ceruza hegyére vagy egy állvány rúdjára.
Mindhárom leírt esetben hasonlítsd össze a trapéz helyzeti energiáját, amely-
lyel az egyensúlyi helyzetében és a kimozdítás utáni helyzetében rendelkezik.
Azonosítsd mindhárom esetben a súlypont helyzetét a felfüggesztési pont
helyzetéhez képest.
⚫ Mit veszel észre?
Ha biztos egyensúlyi helyzetéből mozdítjuk ki a trapézt, helyzeti energi-
ája nő, ha bizonytalan egyensúlyól mozdítjuk ki, helyzeti energiája csökken.
Közömbös egyensúlyi helyzetéből kimozdítva a trapéz helyzeti energiája nem
változik.
Minden egyensúlyi helyzetben a súlypont és a felfüggesztési pont azonos
függőlegesen találhatók. A különbség az, hogy:
– biztos egyensúlyban a súlypont a forgástengely alatt van;
– bizonytalan egyensúlyban a súlypont a forgástengely felett van;
– közömbös egyensúlyban a súlypont a forgástengelyen van. 6. ábra ‒ Megjelölt súlyponttal
rendelkező trapéz és állvány