Равновесие безразличное под действием силы тяжести

Совместное действие вращения Земли и горизонтальных градиентов плотности и скорости. Общая циркуляция атмосферы. а) Вопросы устойчивости. В 7 гл. I мы рассмотрели вопросы, связанные с устойчивостью расслоений атмосферы для случая покоя. Там было показано, что адиабатическое расслоение равносильно безразличному состоянию равновесия несжимаемое жидкости со всюду одинаковой плотностью (при адиабатическом расслоении каждая частица жидкости, будучи перемещена на новый уровень, не стремится вернуться на старый уровень). В конце 13 этой главы мы ввели для газа, т.е. для сжимаемой жидкости, понятие потенциальной температуры. Для расслоенного газа, подверженного действию силы тяжести, потенциальная температура играет такую же роль, как плотность для расслоенной несжимаемой жидкости. При адиабатическом расслоении, которое, согласно сказанному, является безразличным состоянием равновесия, потенциальная температура, на основании ее определения, имеет постоянное значение. Следовательно, об устойчивости расслоения атмосферы можно судить по быстроте возрастания потенциальной температуры с высотой. Поверхности равной потенциальной температуры в идеальном случае расположены горизонтально. Однако в том случае, когда температура изменяется также в горизонтальном направлении, эти поверхности наклонены к горизонту. При сильной вертикальной устойчивости этот наклон весьма мал. [c.514]

На строго горизонтальные призмы устанавливают вал балансируемой массы, например ротора или махового колеса. Если масса уравновешена, то она остается неподвижной в любом положении, т. е. находится в безразличном равновесии. Если же центр массы смещен с оси вращения, то под действием силы тяжести масса повернется в положение устойчивого равновесия, при котором ее [c.97]

Если центр тяжести А и центр водоизмещения В совпадают (рис. 2.36, в), то будет иметь место так называемое безразличное состояние равновесия. В этом случае плавающее на глубине тело может сохранять любое положение, в которое оно приведено действующими силами. [c.60]

Действующие на тело силы приводятся в этом случае к весу тела (приложенному в центре тяжести Г) и к равной и прямо противоположной весу реакции неподвижной плоскости (приложенной в точке М). Поэтому для равновесия тела необходимо и достаточно, чтобы эти две силы действовали по одной прямой в разные стороны, т. е. чтобы нормаль к поверхности ( ) в точке касания М проходила через центр тяжести тела. Если это условие выполнено, то оно сохранится, когда тело будет вертеться на неподвижной плоскости. По отношению к верчению тела (при исключении качения) равновесие оказывается, таким образом, безразличным. Вопрос об устойчивости может возникнуть лишь в отношении различных возможных движений качения. [c.281]

Состояние равновесия деформируемых систем также может быть устойчивым, безразличным и неустойчивым. Рассмотрим поведение стержня, сжатого центральной силой. Пока сила невелика, стержень находится в устойчивом состоянии. При смещении любого сечения в поперечном направлении и снятии воздействия, вызвавшего это смещение, стержень из изогнутого состояния возвращается в первоначальное прямолинейное. При действии достаточно большой силы прямолинейная форма равновесия становится неустойчивой. Любое несоответствие идеальному состоянию (сила приложена не строго в центре тяжести, наличие дефекта материала, изменение размера сечения и тому подобные причины) вызывает нарушения первоначальной прямолинейной формы равновесия. Стержень теряет устойчивость (приобретает новую форму), поперечные перемещения возрастают, что приводит к росту изгибающих моментов и в конечном счете — к разрушению. [c.482]

Если центр величины (ЦВ) при наклонении расположится на одной вертикали с центром тяжести (ЦТ) корабля, то момент пары равен нулю, и по прекращении действия внешней силы корабль останется плавать в новом положении с углом крена б . В этом случае точка Ж (метацентр) совмещается с центром тяжести корабля (точкой К), и корабль остойчивостью не обладает — находится в безразличном равновесии (рис. 12). [c.13]

Таким образом, сила давления покоящейся жидкости на погруженное в нее тело направлена вертикально вверх и равна весу жидкости в объеме тела. Этот результат составляет содержание закона Архимеда сила А называется архимедовой или гидростатической подъемной силой. Если О — вес тела, то его плавучесть определяется соотношением сил А и 0. При О > А тело тонет, при О < А — всплывает, при О = А — плавает в состоянии безразличного равновесия. Следует иметь в виду, что линии действия сил С и Л могут не совпадать, так как линия действия веса С проходит через центр тяжести тела, а линия действия архимедовой силы А — через центр его объема. При неравномерном распределении плотности тела может появиться момент, способствующий опрокидыванию тела. [c.84]

МЕХАНИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ— состояние покоя или прямолинейноравномерного движения системы материальных точек (тела, звена, механизма). М. может 1ть устойчивым, неустойчивым и безразличным. При устойчивом равновесии достаточно малые отклонения системы (тела) от положения равновесия вызывают силы, стремящиеся вернуть ее в состояние равновесия. Условием устойчивого равновесия для консервативной системы (где механическая энергйя не превращается в тепловую) является минимум потенциальной энергии данной системы (теорема Лагранжа—Дирихле). Если на систему с идеальными связями действуют только силы тяжести, то устойчивым будет положение, при котором центр тяжести занимает самое низкое положение (принциТП Торичелли). [c.178]

Рассмотрим вращающийся вокруг оси симметрии гироскоп, укрепленный на кардановом подвесе. Карданов подвес (рис. 59) устроен так, что допускает любое вращение гироскопа вокруг одной неподвижной точки О - центра подвеса, относительно которой момент сил, действующих на гироскоп со стороны подвеса, равен нулю. Он состоит из двух колец, которые могут свободно вращаться относительно осей, соответственно, 1Г и 22. Сам гироскоп укреплен во внутреннем кольце и его собственное вращение происходит вокруг оси 33. Мы рассматриваем случай, когда центр тяжести гироскопа совпадает с центром подвеса, так что момент сил тяжести относительно точки о также равен нулю. При этих условиях покоящийся гироскоп находился бы в положении безразличного равновесия, а вращающийся стремится сохранить состояние собственного вращения. Выясним, как будет вести себя гироскоп, если к его оси на расстоянии г от точки О приложена постоянная сила F (рис. 60 а). Невращаю- [c.72]

ОСТОЙЧИВОСТЬ — способность плавающего тела (судна), выведенного из положения равновесия, возвращаться вновь к исходному положению после прекращения действия возмущающих сил. О. судов зависит от взаимного расположения по высоте корпуса судна, его центра тяжести и метацентра. Устойчивость равновесия рассматривается лишь по отношению к таким перемещениям тела, при к-рых сохраняется объём тела, погружённый в жидкость, т, е. когда под действием возмущающих сил происходит поворот тела вокруг горизонтальной оси, лежащей в плоскости плавания. Плоскостью плавания наз. всякая плоскость, отсекающая от тела упомянутый пост, объём. По отношению к любому вертикальному поступат. перемещению равновесие всегда является устойчивым, а к любому горизонтальному поступат. перемещению и к любому повороту вокруг вертикальной оси равновесие тела, плавающего в однородной жидкости, очевидно, будет безразличным. [c.478]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...