Dit artikel is gebaseerd op een voorbeeld van een neutraal evenwicht. Wanneer we het woord evenwicht horen, denken we meteen aan evenwicht tussen objecten of krachten. Dit feit is waar dat evenwicht rechtstreeks verband houdt met het evenwicht tussen twee of meer objecten.
In dit artikel gaan we dieper in op evenwicht. Het is meer dan balanceren. Eerst bespreken we verschillende soorten evenwicht. In dit artikel houden we onze focus op neutraal evenwicht.
- Een marmer dat ongestoord op een horizontaal vlak ligt.
- Door een boek op het tafelblad te schuiven, komt het boek in neutraal evenwicht nadat het tot rust is gekomen.
- Een voetbal die op de grond ligt.
- Een auto geparkeerd zonder handrem (er wordt geen externe kracht uitgeoefend om stil te blijven staan).
- Een rol die stationair op een vlakke ondergrond ligt.
- Het aanbrengen van stroperige crème op de handen (bijvoorbeeld zonnebrandcrème).
- Een fles die op de grond ligt.
- Een zware doos duwen.
- Als een zwaar voorwerp op de grond wordt gegooid, komt het tot rust zodra het op de grond landt.
Wat is evenwicht?
Zoals hierboven besproken, evenwicht is een toestand van het systeem waarin alle krachten in evenwicht zijn of elkaar opheffen. Evenwicht is erg belangrijk op elk gebied, of het nu scheikunde of natuurkunde of techniek is of in het dagelijks leven. Evenwicht betekent evenwicht, zonder evenwicht zal het voor levens heel moeilijk zijn om eenvoudig te zijn.
Evenwicht kan grofweg worden geclassificeerd als: mechanisch evenwicht, chemisch evenwicht en thermisch evenwicht. Mechanisch evenwicht is ook verder onderverdeeld in subcategorieën, waarvan één zo'n type neutraal evenwicht is (andere subtypen zijn stabiel evenwicht en onstabiel evenwicht). Laten we eens kijken wat een neutraal evenwicht is.
Afbeelding credits: Kkuo, Thermisch evenwicht in gesloten systeem, CC BY-SA 4.0
Vergelijking van krachtenevenwicht
Wanneer meerdere krachten werken, wordt het moeilijk voor een object op een stabiel pad of stationair te blijven. Als de krachten zo werken dat deze krachten elkaar opheffen, wordt het gemakkelijker om het object stabiel te houden.
Laten we twee krachten F1 en F2 beschouwen die op een lichaam A werken. De twee krachten werken in het eerste geval horizontaal en in het andere geval verticaal. Om het lichaam in beide gevallen in evenwicht te brengen, moet aan de volgende voorwaarden worden voldaan:
- 1st case- Om het lichaam in evenwicht te brengen, moeten alle krachten elkaar opheffen, wat betekent dat de som van alle horizontale krachten nul moet zijn.
Fx = 0
waar,
Fx vertegenwoordigt alle krachten in X-richting
- 2nd case- Om ervoor te zorgen dat het lichaam in evenwicht is, moeten alle krachten elkaar opheffen, wat betekent dat de som van alle verticale krachten gelijk moet zijn aan nul.
ΣFx = 0
waar,
Fy vertegenwoordigt alle krachten in Y-richting
Wat is neutraal evenwicht?
Neutraal evenwicht is het type evenwicht waarin het lichaam tot rust komt in zijn nieuwe positie nadat het enigszins is verplaatst door een externe kracht.
Het lichaam beweegt niet nadat het een neutraal evenwicht heeft bereikt, wat betekent dat het stationair blijft. Dit is de verplichte voorwaarde voor een neutraal evenwicht. Als het lichaam naar zijn oorspronkelijke positie beweegt, had het door een externe kracht moeten worden verplaatst.
Het lichaam keert niet terug naar zijn oorspronkelijke positie, maar blijft stationair in de nieuwe positie.
Voorbeeld van neutraal evenwicht
Nu hebben we een idee over neutraal evenwicht, laten we er meer duidelijkheid over krijgen door naar enkele onderstaande voorbeelden te kijken.
We ervaren een neutraal evenwicht in ons dagelijks leven, laten we eens kijken naar de voorbeelden van neutraal evenwicht we zien in het dagelijks leven-
Een marmer dat ongestoord op een horizontaal oppervlak ligt
De knikker beweegt niet omdat er geen kracht op werkt. Het marmer ligt daar alleen, zonder enige ondersteuning van externe kracht. Het zal alleen bewegen als er een externe kracht op wordt uitgeoefend. Daarom wordt gezegd dat het in neutraal evenwicht is.
Door een boek op het tafelblad te schuiven, komt het boek in neutraal evenwicht nadat het tot rust is gekomen
Naarmate de werking van kracht afneemt, bereikt het boek een neutraal evenwicht.
Een voetbal die op de grond ligt
Als de bal onaangeroerd op de grond ligt, beweegt hij niet. Er is een externe kracht nodig om de bal te verplaatsen. Zonder enige externe kracht blijft het daar liggen. Het is dus een neutraal evenwicht.
Een auto geparkeerd zonder handrem (er wordt geen externe kracht uitgeoefend om stil te blijven staan)
Wanneer de handremmen niet zijn aangetrokken, betekent dit dat de auto uit zichzelf stilstaat en dat er geen externe kracht wordt uitgeoefend om hem stil te houden, dus is hij in neutraal evenwicht.
Een rol die stationair op een vlakke ondergrond ligt
Een rol zal rollen zodra deze wordt aangeraakt door een externe kracht, wanneer deze ongestoord ligt, zou de rol in neutraal evenwicht zijn.
Het aanbrengen van stroperige crème op de handen (bijvoorbeeld zonnebrandcrème)
Viskeuze crèmes/vloeistoffen bewegen niet totdat er een externe kracht op wordt uitgeoefend. Net als bij zonnebrandcrème moeten we schuifkracht uitoefenen om het aan te brengen. Zonder deze kracht zou het zich niet vanzelf verspreiden.
Een fles die op de grond ligt
Een kolf die op de grond ligt, staat stil, hij zal niet bewegen tenzij er kracht wordt uitgeoefend. Daarom wordt gezegd dat het in neutraal evenwicht is.
Een zware doos duwen
Zodra we een zware doos beginnen te duwen, begint het object te bewegen, maar op het moment dat we stoppen met duwen, stopt het object met bewegen. Het beweegt niet verder uit zichzelf en komt ook niet terug naar waar het begon te bewegen. Het is dus in neutraal evenwicht,
Als een zwaar voorwerp op de vloer wordt gegooid, komt het tot rust zodra het op de vloer landt
Wanneer we een zwaar voorwerp op de grond gooien, gaat het naar beneden door de zwaartekracht. Als het op de grond landt, stuitert het vanwege zijn eigen gewicht niet tegen de zwaartekracht in. Daarom blijft het daar zonder van de grond te worden getild. Daarom kunnen we zeggen dat het object in neutraal evenwicht is.
Neutraal evenwicht van drijvende lichamen
Wanneer een lichaam drijft, wordt gezegd dat het in neutraal evenwicht is wanneer het lichaam niet terugkeert naar zijn oorspronkelijke positie en ook niet verder beweegt.
M is het metacentrum van het lichaam. Als het precies op hetzelfde punt ligt waar de zwaartekracht, G ligt, dan is het lichaam in neutraal evenwicht.
Wat bedoel je met stabiel evenwicht?
We hebben gezien dat het lichaam in neutraal evenwicht in zijn nieuwe positie blijft. Nu in stabiel evenwicht komt het lichaam terug naar zijn oorspronkelijke positie nadat de kracht is opgeheven of er niet meer op inwerkt.
De verplaatsing vindt plaats als gevolg van externe kracht die op het lichaam wordt uitgeoefend. Neutraal evenwicht en stabiel evenwicht klinken misschien hetzelfde, maar verschillen van elkaar.
Is stabiel evenwicht en neutraal evenwicht hetzelfde?
Stabiel evenwicht en neutraal evenwicht klinken misschien hetzelfde, maar ze verschillen van elkaar. Al zit er ook niet veel verschil tussen.
Het belangrijkste verschil is dat het lichaam in stabiel evenwicht terugkeert naar zijn oorspronkelijke positie, maar in neutraal evenwicht blijft het lichaam stationair in de nieuwe positie zonder terug te gaan naar zijn oorspronkelijke positie of verder te gaan.
Wat is een instabiel evenwicht?
Een onstabiel evenwicht is een toestand van het lichaam waarin zelfs een kleine beweging in het lichaam een grote verandering teweeg zal brengen. Dat betekent dat het lichaam zo onstabiel is dat een lichte druk zijn evenwichtstoestand zal belemmeren.
We kunnen observeren onstabiel evenwicht in het dagelijks leven. Bijvoorbeeld, als we een spitse punt op een boek plaatsen en het boek iets bewegen, valt de puntige bovenkant meteen naar beneden. Evenzo, als we een fles met een smalle dop ondersteboven plaatsen, kan deze stil blijven staan, maar zodra er een lichte kracht wordt uitgeoefend, zal deze naar beneden vallen.
Betekenis van evenwicht
We hebben allemaal ervaren dat perfectie gepaard gaat met stabiliteit. In de natuurkunde kunnen we zien dat elk atoom een bepaald soort kracht ervaart.
- Het atoom is stabiel omdat de krachten tussen de atomen in evenwicht zijn. Op het moment dat we een atoom proberen te splitsen, krijgen we een atoombom!
- Bij het gebruik van een schaar vinden we het onhandig als het object hier en daar beweegt, we kunnen gemakkelijk knippen als het wordt vastgeklemd of met de hand wordt vastgehouden.
- Lopen op een hellende weg is moeilijk omdat we tegen de zwaartekracht in werken en het evenwicht wordt verstoord.
- Vliegtuig kruist als gevolg van balans tussen kracht als gevolg van zwaartekracht en opwaartse kracht.
- Lopen is ook een voorbeeld van evenwichtig evenwicht, als de zwaartekracht minder was geweest dan we in de lucht hadden kunnen zweven.
Er zijn talrijke voorbeelden in het dagelijks leven waar we evenwicht kunnen danken voor bestaande. Zonder evenwicht zouden we niet zo'n eenvoud in ons leven kunnen hebben.
Lees ook:
- Meerdere allelen voorbeeld 2
- Voorbeeld van prokaryotische cel
- Voorbeeld hypertone oplossing
- Frequentie van een golfvoorbeeld
- Voorbeeld van chemische verandering die omkeerbaar is
- Voorbeeld van een longitudinale golf
- Voorbeeld van constante hoeksnelheid
- Zwaartekrachtversnelling voorbeeld
- Voorbeeld van het Aufbau-principe
- Voorbeeld van eukaryote cel
Hallo….Ik ben Abhishek Khambhata, heb B. Tech in Werktuigbouwkunde gevolgd. Gedurende de vier jaar dat ik ingenieur ben, heb ik onbemande luchtvaartuigen ontworpen en gevlogen. Mijn sterke punten zijn vloeistofmechanica en thermische techniek. Mijn vierdejaarsproject was gebaseerd op de prestatieverbetering van onbemande luchtvaartuigen met behulp van zonnetechnologie. Ik wil graag in contact komen met gelijkgestemden.