Denge kavramı doğa bilimlerindeki en evrensel kavramlardan biridir. İster bir yıldızın etrafında sabit yörüngelerde hareket eden gezegenlerden oluşan bir sistem, ister bir atol lagünündeki tropikal balık popülasyonu olsun, herhangi bir sistem için geçerlidir. Ancak bir sistemin denge durumu kavramını anlamanın en kolay yolu mekanik sistemler örneğidir. Mekanikte, bir sisteme etki eden tüm kuvvetler birbiriyle tamamen dengedeyse, yani birbirini iptal ediyorsa, sistemin dengede olduğu kabul edilir. Bu kitabı okuyorsanız, örneğin bir sandalyede oturuyorsanız, o zaman bir denge durumundasınız demektir, çünkü sizi aşağı çeken yerçekimi kuvveti, sandalyenin vücudunuza uyguladığı basınç kuvveti ile tamamen telafi edilir. altüst. Denge halinde olduğunuz için ne düşersiniz ne de yükselirsiniz.
Üç fiziksel duruma karşılık gelen üç tür denge vardır.
Kararlı denge
Çoğu insanın genellikle "denge"den anladığı şey budur.
Küresel bir kabın dibinde bir top hayal edin. Dinlenme halindeyken, Dünya'nın yerçekimi çekiminin hareketinin, kesinlikle yukarıya doğru yönlendirilen desteğin tepki kuvveti ile dengelendiği ve tıpkı siz sandalyenizde dinlenirken topun orada durduğu kasenin tam olarak merkezinde bulunur. . Topu merkezden uzağa doğru hareket ettirirseniz, yanlara ve kasenin kenarına doğru yuvarlarsanız, serbest bırakır bırakmaz, hemen kasenin ortasındaki en derin noktaya - yönünde - geri koşacaktır. kararlı denge konumu.
Doğada çeşitli sistemlerde (sadece mekanik sistemlerde değil) kararlı dengenin birçok örneği vardır. Örneğin bir ekosistemdeki avcı-av ilişkilerini düşünün. Yırtıcı hayvanların ve kurbanlarının kapalı popülasyonlarının sayısının oranı hızla bir denge durumuna gelir - yıldan yıla ormandaki o kadar çok tavşan, nispeten konuşursak, bu kadar çok tilkiyi istikrarlı bir şekilde hesaba katar. Herhangi bir nedenle avın popülasyon büyüklüğü keskin bir şekilde değişirse (örneğin tavşan doğum oranındaki artış nedeniyle), yırtıcı hayvanların sayısındaki hızlı artış nedeniyle ekolojik denge çok yakında yeniden kurulacaktır. Tavşan sayısı normale dönene ve açlıktan ölmeye başlayana kadar tavşanları hızlandırılmış bir hızla yok etmek, kendi popülasyonlarını normale döndürmek, bunun sonucunda hem tavşan hem de tilki popülasyon sayıları geri dönecek tavşanlar arasındaki doğum oranındaki artıştan önce gözlemlenen normla aynı. Yani, istikrarlı bir ekosistemde, sistem bundan saparsa sistemi istikrarlı bir denge durumuna döndürmeye çalışan iç güçler de (kelimenin fiziksel anlamında olmasa da) çalışır.
Benzer etkiler ekonomik sistemlerde de gözlemlenebilir. Bir ürünün fiyatındaki keskin bir düşüş, pazarlık avcılarının talebinde bir artışa, ardından envanterde bir azalmaya ve bunun sonucunda fiyatta bir artışa ve ürüne olan talebin düşmesine neden olur ve sistem geri dönene kadar bu böyle devam eder. Arz ve talebin istikrarlı fiyat dengesi durumuna. (Doğal olarak, hem ekolojik hem de ekonomik gerçek sistemlerde, sistemi denge durumundan saptıracak dış faktörler etkili olabilir - örneğin tilkilerin ve/veya tavşanların mevsimsel olarak vurulması veya hükümetin fiyat düzenlemeleri ve/veya tüketim kotaları. Bu tür bir müdahale, denge kayması, bunun mekanikteki benzeri örneğin bir kasenin deformasyonu veya eğilmesi olabilir.)
Kararsız denge
Ancak her denge istikrarlı değildir. Bir bıçağın üzerinde dengede duran bir top hayal edin. Bu durumda kesinlikle aşağıya doğru yönlendirilen yerçekimi kuvvetinin, yukarıya doğru yönlendirilen destek reaksiyonunun kuvveti ile de tamamen dengelendiği açıktır. Ancak topun merkezi, bıçak hattı üzerinde bulunan dinlenme noktasından bir milimetre bile saptığında (ve bunun için zayıf bir kuvvet etkisi yeterlidir), denge anında bozulacak ve topun dengesi bozulacaktır. yer çekimi kuvveti topu giderek ondan daha uzağa sürüklemeye başlayacaktır.
Dengesiz doğal dengeye bir örnek, küresel ısınma dönemleri yeni buzul çağlarıyla dönüşümlü olduğunda ve bunun tersi olduğunda Dünya'nın ısı dengesidir ( santimetre. Milankovitch döngüleri). Gezegenimizin ortalama yıllık yüzey sıcaklığı, yüzeye ulaşan toplam güneş ışınımı ile Dünya'nın uzaya doğru toplam termal ışınımı arasındaki enerji dengesi tarafından belirlenmektedir. Bu ısı dengesi şu şekilde kararsız hale gelir. Bazı kışlar normalden daha fazla kar yağar. Gelecek yaz fazla karı eritmeye yetecek kadar ısı olmayacak ve ayrıca aşırı kar nedeniyle Dünya yüzeyinin güneş ışınlarının daha büyük bir kısmını eskisinden daha büyük bir kısmını uzaya geri yansıtması nedeniyle yaz normalden daha soğuk olacak. . Bu nedenle, bir sonraki kış bir öncekinden daha karlı ve soğuk geçiyor ve bir sonraki yaz yüzeyde daha da fazla kar ve buz bırakarak güneş enerjisini uzaya yansıtıyor... Böyle bir küresel iklim sistemi, termal dengenin başlangıç noktasından ne kadar saparsa, iklimi kendisinden uzaklaştıran süreçler de o kadar hızlı gelişiyor. Sonuçta, dünyanın kutup bölgelerindeki yüzeyinde, uzun yıllar süren küresel soğuma boyunca, kilometrelerce buzul katmanları oluşur ve bu katmanlar kaçınılmaz olarak daha düşük ve daha düşük enlemlere doğru hareket ederek gezegene bir sonraki buzul çağını getirir. Dolayısıyla küresel iklimden daha istikrarsız bir denge hayal etmek zor.
Bir tür kararsız denge olarak adlandırılan yarı kararlı, veya yarı-kararlı denge. Dar ve sığ bir oyukta bir top hayal edin - örneğin, bir artistik patinajın bıçağının yukarıya doğru çevrilmiş hali. Denge noktasından hafif bir sapma - bir veya iki milimetre - topu oluğun merkezinde denge durumuna döndürecek kuvvetlerin ortaya çıkmasına yol açacaktır. Bununla birlikte, topu yarı kararlı denge bölgesinin ötesine taşımak için biraz daha fazla kuvvet yeterli olacaktır ve top, patenin bıçağından düşecektir. Yarı kararlı sistemler, kural olarak, bir süre denge durumunda kalma özelliğine sahiptir, daha sonra dış etkilerdeki herhangi bir dalgalanmanın bir sonucu olarak ondan "koparlar" ve kararsızların geri dönüşü olmayan bir süreç karakteristiğine "çökerler". sistemler.
Belirli lazer kurulum türlerinin çalışma maddesinin atomlarında yarı kararlı dengenin tipik bir örneği gözlenir.
Lazer çalışma sıvısının atomlarındaki elektronlar, yarı kararlı atomik yörüngeleri işgal eder ve onları yarı kararlı bir yörüngeden daha düşük kararlı bir yörüngeye “çarpan”, yeni bir ışık kuantumu yayan ilk ışık kuantumu geçişine kadar üzerlerinde kalırlar. geçen atom, sırayla bir sonraki atomun elektronunu yarı kararlı bir yörüngenin dışına atar, vb. Sonuç olarak, tutarlı fotonların çığ benzeri bir radyasyon reaksiyonu başlatılır ve aslında bir lazer ışını oluşturulur. , herhangi bir lazerin etkisinin temelini oluşturur.
Denge, sisteme etki eden kuvvetlerin birbirleriyle dengede olduğu bir sistem durumudur. Denge kararlı, kararsız veya kayıtsız olabilir.
Denge kavramı doğa bilimlerindeki en evrensel kavramlardan biridir. İster bir yıldızın etrafında sabit yörüngelerde hareket eden gezegenlerden oluşan bir sistem, ister bir atol lagünündeki tropikal balık popülasyonu olsun, herhangi bir sistem için geçerlidir. Ancak bir sistemin denge durumu kavramını anlamanın en kolay yolu mekanik sistemler örneğidir. Mekanikte, bir sisteme etki eden tüm kuvvetler birbiriyle tamamen dengedeyse, yani birbirini iptal ediyorsa, sistemin dengede olduğu kabul edilir. Bu kitabı okuyorsanız, örneğin bir sandalyede oturuyorsanız, o zaman bir denge durumundasınız demektir, çünkü sizi aşağı çeken yerçekimi kuvveti, sandalyenin vücudunuza uyguladığı basınç kuvveti ile tamamen telafi edilir. altüst. Denge halinde olduğunuz için ne düşersiniz ne de yükselirsiniz.
Kararlı denge
Üç fiziksel duruma karşılık gelen üç tür denge vardır.
Sandalyede oturan siz, vücudunuz ve sandalyeden oluşan sistemin stabil bir denge halinde olması nedeniyle dinlenme halindesiniz. Bu nedenle, bu sistemin bazı parametreleri değiştiğinde - örneğin ağırlığınız arttığında, örneğin kucağınıza bir çocuk oturduğunda - maddi bir nesne olan sandalyenin konfigürasyonu öyle bir değişecektir ki, destek reaksiyonu artar - ve istikrarlı bir denge konumunda kalırsınız (olabilecek en fazla şey, altınızdaki yastığın biraz daha derine batmasıdır).
Doğada çeşitli sistemlerde (sadece mekanik sistemlerde değil) kararlı dengenin birçok örneği vardır. Örneğin bir ekosistemdeki avcı-av ilişkisini düşünün. Yırtıcı hayvanların ve kurbanlarının kapalı popülasyonlarının sayısının oranı hızla bir denge durumuna gelir - ormanda yıldan yıla o kadar çok tavşan var ki, göreceli olarak konuşursak, sürekli olarak o kadar çok tilki var. Herhangi bir nedenle avın popülasyon büyüklüğü keskin bir şekilde değişirse (örneğin tavşan doğum oranındaki artış nedeniyle), yırtıcı hayvanların sayısındaki hızlı artış nedeniyle ekolojik denge çok yakında yeniden kurulacaktır. Tavşan sayısı normale dönene ve açlıktan ölmeye başlayana kadar tavşanları hızlandırılmış bir hızla yok etmek, kendi popülasyonlarını normale döndürmek, bunun sonucunda hem tavşan hem de tilki popülasyon sayıları geri dönecek tavşanlar arasındaki doğum oranındaki artıştan önce gözlemlenen normla aynı. Yani, istikrarlı bir ekosistemde, sistem bundan saparsa sistemi istikrarlı bir denge durumuna döndürmeye çalışan iç güçler de (kelimenin fiziksel anlamında olmasa da) çalışır.
Benzer etkiler ekonomik sistemlerde de gözlemlenebilir. Bir ürünün fiyatındaki keskin bir düşüş, pazarlık avcılarının talebinde bir artışa, ardından envanterde bir azalmaya ve bunun sonucunda fiyatta bir artışa ve ürüne olan talebin düşmesine neden olur ve sistem geri dönene kadar bu böyle devam eder. arz ve talep arasında istikrarlı bir fiyat dengesi durumuna. (Doğal olarak, hem ekolojik hem de ekonomik gerçek sistemlerde, sistemi denge durumundan saptıracak dış faktörler etkili olabilir - örneğin tilkilerin ve/veya tavşanların mevsimsel olarak vurulması veya hükümetin fiyat düzenlemeleri ve/veya tüketim kotaları. Bu tür bir müdahale, denge kayması, bunun mekanikteki benzeri örneğin bir kasenin deformasyonu veya eğilmesi olabilir.)
Kararsız denge
Ancak her denge istikrarlı değildir. Bir bıçağın üzerinde dengede duran bir top hayal edin. Bu durumda kesinlikle aşağıya doğru yönlendirilen yerçekimi kuvvetinin, yukarıya doğru yönlendirilen destek reaksiyonunun kuvveti ile de tamamen dengelendiği açıktır. Ancak topun merkezi, bıçak hattı üzerinde bulunan dinlenme noktasından bir milimetre bile saptığında (ve bunun için zayıf bir kuvvet etkisi yeterlidir), denge anında bozulacak ve topun dengesi bozulacaktır. yer çekimi kuvveti topu giderek ondan daha uzağa sürüklemeye başlayacaktır.
Dengesiz doğal dengeye bir örnek, küresel ısınma dönemleri yeni buzul çağlarıyla dönüşümlü olduğunda ve bunun tersi olduğunda Dünya'nın ısı dengesidir ( santimetre. Milankovitch döngüleri). Gezegenimizin ortalama yıllık yüzey sıcaklığı, yüzeye ulaşan toplam güneş ışınımı ile Dünya'nın uzaya doğru toplam termal ışınımı arasındaki enerji dengesi tarafından belirlenmektedir. Bu ısı dengesi şu şekilde kararsız hale gelir. Bazı kışlar normalden daha fazla kar yağar. Gelecek yaz fazla karı eritmeye yetecek kadar ısı olmayacak ve ayrıca aşırı kar nedeniyle Dünya yüzeyinin güneş ışınlarının daha büyük bir kısmını eskisinden daha büyük bir kısmını uzaya geri yansıtması nedeniyle yaz normalden daha soğuk olacak. . Bu nedenle, bir sonraki kış bir öncekinden daha karlı ve soğuk geçiyor ve bir sonraki yaz yüzeyde daha da fazla kar ve buz bırakarak güneş enerjisini uzaya yansıtıyor... Böyle bir küresel iklim sistemi, termal dengenin başlangıç noktasından ne kadar saparsa, iklimi kendisinden uzaklaştıran süreçler de o kadar hızlı gelişiyor. Sonuçta, dünyanın kutup bölgelerindeki yüzeyinde, uzun yıllar süren küresel soğuma boyunca, kilometrelerce buzul katmanları oluşur ve bu katmanlar kaçınılmaz olarak daha düşük ve daha düşük enlemlere doğru hareket ederek gezegene bir sonraki buzul çağını getirir. Dolayısıyla küresel iklimden daha istikrarsız bir denge hayal etmek zor.
Bir tür kararsız denge olarak adlandırılan yarı kararlı, veya yarı-kararlı denge. Dar ve sığ bir oyukta bir top hayal edin - örneğin, bir artistik patinajın bıçağının yukarıya doğru çevrilmiş hali. Denge noktasından hafif bir sapma - bir veya iki milimetre - topu oluğun merkezinde denge durumuna döndürecek kuvvetlerin ortaya çıkmasına yol açacaktır. Bununla birlikte, topu yarı kararlı denge bölgesinin ötesine taşımak için biraz daha fazla kuvvet yeterli olacaktır ve top, patenin bıçağından düşecektir. Yarı kararlı sistemler, kural olarak, bir süre denge durumunda kalma özelliğine sahiptir, daha sonra dış etkilerdeki herhangi bir dalgalanmanın bir sonucu olarak ondan "koparlar" ve kararsızların geri dönüşü olmayan bir süreç karakteristiğine "çökerler". sistemler.
Belirli lazer kurulum türlerinin çalışma maddesinin atomlarında yarı kararlı dengenin tipik bir örneği gözlenir. Lazer çalışma sıvısının atomlarındaki elektronlar, yarı kararlı atomik yörüngeleri işgal eder ve onları yarı kararlı bir yörüngeden daha düşük kararlı bir yörüngeye “çarpan”, yeni bir ışık kuantumu yayan ilk ışık kuantumu geçişine kadar üzerlerinde kalırlar. geçen atom, sırayla bir sonraki atomun elektronunu yarı kararlı bir yörüngenin dışına atar, vb. Sonuç olarak, tutarlı fotonların çığ benzeri bir radyasyon reaksiyonu başlatılır ve aslında bir lazer ışını oluşturulur. , herhangi bir lazerin etkisinin temelini oluşturur.
Kayıtsız Denge
Kararlı ve kararsız denge arasındaki bir ara durum, sistemdeki herhangi bir noktanın bir denge noktası olduğu ve sistemin başlangıç hareketsiz noktasından sapmasının sistem içindeki kuvvetler dengesinde hiçbir şeyi değiştirmediği sözde kayıtsız dengedir. BT. Tamamen pürüzsüz, yatay bir masa üzerinde bir top hayal edin; onu nereye hareket ettirirseniz hareket ettirin, denge halinde kalacaktır.
Geri İleri
Dikkat! Slayt önizlemeleri yalnızca bilgilendirme amaçlıdır ve sunumun tüm özelliklerini temsil etmeyebilir. Bu çalışmayla ilgileniyorsanız, lütfen tam sürümünü indirin.
Ders hedefleri: Bedenlerin denge durumunu inceleyin, farklı denge türleriyle tanışın; Vücudun dengede olduğu koşulları öğrenin.
Ders hedefleri:
- Eğitici:İki denge durumunu, denge türlerini (kararlı, kararsız, kayıtsız) inceleyin. Hangi koşullar altında vücutların daha stabil olduğunu öğrenin.
- Eğitici: Fizikte bilişsel ilginin gelişimini teşvik etmek. Karşılaştırma, genelleme, ana şeyi vurgulama, sonuç çıkarma becerilerinin geliştirilmesi.
- Eğitici: Dikkati geliştirmek, kişinin bakış açısını ifade etme ve savunma yeteneğini geliştirmek, öğrencilerin iletişim becerilerini geliştirmek.
Ders türü: bilgisayar desteğiyle yeni materyaller öğrenme dersi.
Teçhizat:
- “Elektronik Dersler ve Testler”den “İş ve Güç” diski.
- Tablo "Denge koşulları".
- Çekül ipli eğimli prizma.
- Geometrik cisimler: silindir, küp, koni vb.
- Bilgisayar, multimedya projektörü, interaktif beyaz tahta veya ekran.
- Sunum.
Ders ilerlemesi
Bugünkü dersimizde vincin neden düşmediğini, Vanka-Vstanka oyuncağının neden her zaman orijinal durumuna döndüğünü, Pisa Kulesi'nin neden düşmediğini öğreneceğiz.
I. Bilginin tekrarı ve güncellenmesi.
- Durum Newton'un birinci yasası. Kanun hangi durumu ifade ediyor?
- Newton'un ikinci yasası hangi soruyu yanıtlıyor? Formül ve formülasyon.
- Newton'un üçüncü yasası hangi soruyu yanıtlıyor? Formül ve formülasyon.
- Ortaya çıkan kuvvet nedir? Yeri nasıl?
- “Cisimlerin hareketi ve etkileşimi” diskinden 9 numaralı “Farklı yönlere sahip kuvvetlerin sonuçları” görevini tamamlayın (vektörleri ekleme kuralı (2, 3 alıştırma)).
II. Yeni materyal öğrenme.
1. Denge nedir?
Denge bir dinlenme durumudur.
2. Denge koşulları.(slayt 2)
a) Vücut ne zaman dinlenir? Bu hangi yasadan kaynaklanıyor?
İlk denge koşulu: Bir cisme uygulanan dış kuvvetlerin geometrik toplamı sıfıra eşitse cisim dengededir. ∑F = 0
b) Şekilde gösterildiği gibi tahtaya iki eşit kuvvet etki etsin.
Dengede olacak mı? (Hayır, dönecek)
Sadece merkezi nokta hareketsizdir, geri kalanı hareket etmektedir. Bu, bir cismin dengede olabilmesi için her bir elemana etki eden tüm kuvvetlerin toplamının 0'a eşit olması gerektiği anlamına gelir.
İkinci denge koşulu: Saat yönünde etki eden kuvvetlerin momentlerinin toplamı, saat yönünün tersine etki eden kuvvetlerin momentlerinin toplamına eşit olmalıdır.
∑ M saat yönünde = ∑ M saat yönünün tersine
Kuvvet momenti: M = F L
L – kuvvet kolu – dayanak noktasından kuvvetin etki hattına kadar olan en kısa mesafe.
3. Vücudun ağırlık merkezi ve konumu.(slayt 4)
Vücudun ağırlık merkezi- bu, vücudun bireysel elemanlarına etki eden tüm paralel yerçekimi kuvvetlerinin sonucunun geçtiği noktadır (vücudun uzaydaki herhangi bir konumu için).
Aşağıdaki şekillerin ağırlık merkezlerini bulun:
4. Denge türleri.
A) (5-8 arasındaki slaytlar)
Çözüm: Denge konumundan küçük bir sapma ile onu bu konuma döndürmeye çalışan bir kuvvet varsa denge kararlıdır.
Potansiyel enerjisinin minimum olduğu konum kararlıdır. (slayt 9)
b) Destek noktasında veya destek hattında bulunan cisimlerin stabilitesi.(10-17 arasındaki slaytlar)
Çözüm: Bir noktada veya destek hattında bulunan bir cismin stabilitesi için ağırlık merkezinin destek noktasının (çizgisinin) altında olması gerekir.
c) Düz bir yüzey üzerinde bulunan cisimlerin stabilitesi.
(slayt 18)
1) Destek yüzeyi– bu her zaman vücutla temas halinde olan yüzey değildir (ancak masanın, tripodun ayaklarını birleştiren çizgilerle sınırlanan yüzeydir)
2) “Elektronik dersler ve testler”, “İş ve güç” diski, “Denge türleri” dersinden slaytın analizi.
Şekil 1.
- Dışkılar nasıl farklı? (Destek alanı)
- Hangisi daha stabil? (Daha geniş alana sahip)
- Dışkılar nasıl farklı? (Ağırlık merkezinin konumu)
- Hangisi en stabil? (Hangi ağırlık merkezi daha aşağıdadır)
- Neden? (Çünkü devrilmeden daha büyük bir açıya eğilebilir)
3) Saptırıcı bir prizmayla deney yapın
- Tahtanın üzerine çekül ipli bir prizma koyalım ve onu yavaş yavaş bir kenarından kaldırmaya başlayalım. Ne görüyoruz?
- Çekül hattı desteğin sınırladığı yüzeyle kesiştiği sürece denge korunur. Ancak ağırlık merkezinden geçen dikey çizgi, destek yüzeyinin sınırlarını aşmaya başlar başlamaz, şey devrilir.
Analiz 19–22 slaytları.
Sonuçlar:
- En geniş destek alanına sahip olan gövde stabildir.
- Aynı alana sahip iki cisimden ağırlık merkezi daha aşağıda olan sabittir çünkü geniş bir açıyla devrilmeden eğilebilir.
Analiz 23-25 arası slaytlar.
Hangi gemiler en stabil? Neden? (Kargonun güvertede değil ambarlarda bulunduğu)
Hangi arabalar en stabil? Neden? (Dönüşlerde arabaların stabilitesini arttırmak için yol yüzeyi dönüş yönünde eğilir.)
Sonuçlar: Denge istikrarlı, kararsız ve kayıtsız olabilir. Destek alanı ne kadar büyükse ve ağırlık merkezi ne kadar düşükse, gövdelerin stabilitesi o kadar fazla olur.
III. Vücutların stabilitesine ilişkin bilgilerin uygulanması.
- Vücut dengesi konusunda en çok hangi uzmanlıkların bilgiye ihtiyacı var?
- Çeşitli yapıların tasarımcıları ve inşaatçıları (yüksek binalar, köprüler, televizyon kuleleri vb.)
- Sirk sanatçıları.
- Sürücüler ve diğer profesyoneller.
(28-30 arası slaytlar)
- “Vanka-Vstanka” neden oyuncağın herhangi bir eğiminde denge pozisyonuna dönüyor?
- Eğik Pisa Kulesi neden açılı duruyor ve düşmüyor?
- Bisikletçiler ve motosikletçiler dengeyi nasıl korurlar?
Dersten sonuçlar:
- Üç tür denge vardır: istikrarlı, kararsız ve kayıtsız.
- Potansiyel enerjisinin minimum olduğu bir cismin kararlı konumu.
- Destek alanı ne kadar büyükse ve ağırlık merkezi ne kadar düşük olursa, cisimlerin düz bir yüzey üzerindeki stabilitesi o kadar fazla olur.
Ev ödevi: § 54 – 56 (G.Ya. Myakishev, B.B. Bukhovtsev, N.N. Sotsky)
Kullanılan kaynaklar ve literatür:
- G.Ya. Myakishev, B.B. Bukhovtsev, N.N. Fizik. 10. sınıf.
- Film şeridi “Sürdürülebilirlik” 1976 (benim tarafımdan bir film tarayıcısında tarandı).
- “Elektronik dersler ve testler” den “Bedenlerin hareketi ve etkileşimi” diski.
- "Elektronik Dersler ve Testler"den "İş ve Güç" diski.
Mekanik denge
Mekanik denge- Parçacıkların her birine etki eden tüm kuvvetlerin toplamının sıfıra eşit olduğu ve herhangi bir dönme eksenine göre gövdeye uygulanan tüm kuvvetlerin momentlerinin toplamının da sıfır olduğu mekanik bir sistem durumu.
Denge durumunda, cisim seçilen referans çerçevesinde hareketsizdir (hız vektörü sıfırdır), ya düz bir çizgide düzgün bir şekilde hareket eder ya da teğetsel ivme olmadan döner.
Sistem enerjisi aracılığıyla tanımlama
Enerji ve kuvvetler temel ilişkilerle ilişkili olduğundan bu tanım birinciye eşdeğerdir. Ancak enerji açısından tanım, denge konumunun kararlılığı hakkında bilgi sağlayacak şekilde genişletilebilir.
Denge türleri
Tek serbestlik dereceli bir sisteme örnek verelim. Bu durumda denge konumu için yeterli koşul, incelenen noktada yerel bir ekstremun varlığı olacaktır. Bilindiği gibi türevlenebilir bir fonksiyonun yerel ekstremumunun koşulu, birinci türevinin sıfıra eşit olmasıdır. Bu noktanın minimum veya maksimum olduğunu belirlemek için ikinci türevini analiz etmeniz gerekir. Denge pozisyonunun stabilitesi aşağıdaki seçeneklerle karakterize edilir:
- kararsız denge;
- istikrarlı denge;
- kayıtsız denge.
Kararsız denge
İkinci türevin negatif olması durumunda sistemin potansiyel enerjisi yerel maksimum durumundadır. Bu, denge pozisyonunun dengesiz. Sistem küçük bir mesafe yer değiştirirse, sisteme etki eden kuvvetler nedeniyle hareketine devam edecektir.
Kararlı denge
İkinci türev > 0: yerel minimumda potansiyel enerji, denge konumu sürdürülebilir(bkz. Lagrange'ın denge kararlılığı teoremi). Sistem küçük bir mesafe yer değiştirirse denge durumuna geri dönecektir. Vücudun ağırlık merkezi tüm olası komşu konumlara kıyasla en düşük konumda bulunuyorsa denge stabildir.
Kayıtsız Denge
İkinci türev = 0: bu bölgede enerji değişmez ve denge konumu kayıtsız. Sistem küçük bir mesafe hareket ettirilirse yeni konumunda kalacaktır.
Çok sayıda serbestlik derecesine sahip sistemlerde kararlılık
Eğer bir sistem birkaç serbestlik derecesine sahipse, o zaman bazı yönlerdeki kaymalarda dengenin istikrarlı olduğu, diğerlerinde ise kararsız olduğu ortaya çıkabilir. Böyle bir durumun en basit örneği “eyer” veya “geçiş”tir (bu yere bir resim koymak iyi olur).
Birkaç serbestlik derecesine sahip bir sistemin dengesi ancak kararlı olması durumunda kararlı olacaktır her yöne.
Wikimedia Vakfı.
2010.
Diğer sözlüklerde “Mekanik dengenin” ne olduğuna bakın: mekanik denge
- mechaninė pusiausvyra statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. mekanik denge vok. mekanizmalar Gleichgewicht, n rusya. mekanik denge, n pranc. équilibre mécanique, m … Fizikos terminų žodynas
- ... Vikipedi
Faz geçişleri Madde I ... Vikipedi Bir termodinamik sistemin, ortamdan izolasyon koşulları altında yeterince uzun bir süre sonra kendiliğinden geldiği ve bundan sonra sistem durumunun parametrelerinin zamanla değişmediği durumu. İzolasyon... ...
Büyük Sovyet Ansiklopedisi DENGE - (1) üzerine etki eden R. kuvvetlerinin bir sonucu olan bir cismin mekanik hareketsizlik durumu (vücuda etki eden tüm kuvvetlerin toplamı sıfıra eşit olduğunda, yani ivme kazandırmaz) . R. ayırt edilir: a) kararlı, ...'dan sapıldığında ... ...
Büyük Politeknik Ansiklopedisi Mekanik durum verilen referans sistemine göre tüm noktalarının hareketsiz olduğu sistem. Bu referans sistemi eylemsizse, R.M. çağrılır. mutlak, aksi takdirde göreceli. Vücudun davranışına bağlı olarak...
Büyük Ansiklopedik Politeknik Sözlüğü
Termodinamik denge, tüm kimyasal, difüzyon, nükleer ve diğer işlemler için her noktada ileri reaksiyonun hızının ters reaksiyonun hızına eşit olduğu izole bir termodinamik sistemin durumudur. Termodinamik... ... Vikipedi- değişkenlerin seçimden bağımsız olarak sistemin tam bir açıklamasıyla sabit kaldığı bir maddenin en olası makro durumu. Denge ayırt edilir: mekanik, termodinamik, kimyasal, faz vb.: Bakın... ... Ansiklopedik Metalurji Sözlüğü
İçindekiler 1 Klasik tanım 2 Sistemin enerjisi aracılığıyla tanım 3 Denge türleri ... Wikipedia
Faz geçişleri Bu makale Termodinamik serisinin bir parçasıdır. Faz kavramı Faz dengesi Kuantum faz geçişi Termodinamiğin bölümleri Termodinamiğin ilkeleri Durum denklemi ... Wikipedia
Bir piyasa dengesi, denge durumundan saptığında piyasa güçleri devreye girip onu yeniden tesis ediyorsa istikrarlı olarak adlandırılır. Aksi halde denge kararsızdır.
Şekil 2'de sunulan durumun olup olmadığını kontrol etmek için. 4.7, istikrarlı denge, fiyatın şu tarihten itibaren arttığını varsayalım: R 0 ila P 1. Bunun sonucunda piyasada Q2 – Q1 tutarında fazlalık oluşur. Bundan sonra ne olacağına dair iki versiyon var: L. Walras ve A. Marshall.
L. Walras'a göre fazlalık olduğunda satıcılar arasında rekabet ortaya çıkıyor. Alıcıları çekmek için fiyatı düşürmeye başlayacaklar. Fiyat düştükçe talep edilen miktar artacak ve orijinal denge sağlanana kadar arz edilen miktar azalacaktır. Fiyat denge değerinden aşağı doğru saparsa talep arzı aşacaktır. Alıcılar arasında rekabet başlayacak
Pirinç. 4.7. Dengeyi yeniden sağlamak. Basınç: 1 – Marshall'a göre; 2 – Walras'a göre
kıt mallar için. Satıcılara daha yüksek bir fiyat teklif edecekler, bu da arzı artıracak. Fiyat P0 denge seviyesine dönene kadar bu durum devam edecektir. Bu nedenle Walras'a göre P0, Q0 kombinasyonu istikrarlı bir piyasa dengesini temsil etmektedir.
A. Marshall farklı bir şekilde mantık yürüttü. Arz edilen miktar denge değerinden az olduğunda talep fiyatı arz fiyatını aşar. Firmalar üretimin genişlemesini teşvik eden kar elde ederler ve arz edilen miktar denge değerine ulaşana kadar artacaktır. Arzın denge hacmini aşması durumunda talep fiyatı arz fiyatından düşük olacaktır. Böyle bir durumda girişimciler kayıplara uğrar ve bu da üretimin denge başabaş hacmine kadar azalmasına yol açar. Sonuç olarak, Marshall'a göre, Şekil 2'deki arz ve talep eğrilerinin kesişme noktası. 4.7 istikrarlı bir piyasa dengesini temsil eder.
L. Walras'a göre, kıtlık koşullarında piyasanın aktif tarafı alıcılar, fazlalık koşullarında ise satıcılardır. A. Marshall'a göre girişimciler her zaman piyasa koşullarını şekillendirmede baskın güçtür.
Bununla birlikte, piyasa dengesinin istikrarını teşhis etmek için dikkate alınan iki seçenek, yalnızca arz eğrisinin pozitif eğimi ve talep eğrisinin negatif eğimi durumunda aynı sonuca yol açmaktadır. Durum böyle olmadığında Walras ve Marshall'a göre denge piyasası durumlarının istikrarı teşhisi örtüşmemektedir. Bu tür durumların dört çeşidi Şekil 1'de gösterilmektedir. 4.8.
Pirinç. 4.8.
Şekil 2'de sunulan durumlar. 4.8, bir, V,Üreticilerin üretim arttıkça arz fiyatını düşürebildiği artan ölçek ekonomileri koşullarında mümkün olabilir. Şekil 2'de gösterilen durumlarda talep eğrisinin pozitif eğimi. 4.8, b, d, Giffen paradoksunu veya züppe etkisini yansıtabilir.
Walras'a göre, Şekil 2'de sunulan sektörel denge. 4.8, a, b, istikrarsızdır. Fiyat yükselirse R 1, o zaman piyasada bir kıtlık olacak: QD > QS. Bu gibi durumlarda alıcı rekabeti daha fazla fiyat artışına neden olacaktır. Fiyat P0'a düşerse arz talebi aşacaktır ve Walras'a göre bu durum fiyatta daha fazla düşüşe yol açacaktır. Marshall kombinasyonuna göre P*, S* istikrarlı bir dengeyi temsil eder. Arzın Q*'dan az olması durumunda talep fiyatı arz fiyatından daha yüksek olacaktır ve bu da üretimdeki artışı teşvik edecektir. Q* artarsa talep fiyatı arz fiyatından düşük olacağından düşecektir.
Arz ve talep eğrileri Şekil 2'de gösterildiği gibi yerleştirildiğinde. 4.8, c, d, o zaman Walrasçı mantığa göre bu noktada denge P*, S* P1 > P*'da bir fazlalık meydana geldiğinden stabildir ve P0'da< Р* –дефицит. По логике Маршалла–это варианты неустойчивого равновесия, так как при Q < Q* цена предложения оказывается выше цены спроса, предложение будет уменьшаться, а в случае Q >Q* tam tersidir.
L. Walras ve A. Marshall'ın piyasanın işleyiş mekanizmasını tanımlamadaki tutarsızlıkları, birincisine göre piyasa fiyatlarının tamamen esnek olması ve piyasa durumundaki herhangi bir değişikliğe anında tepki vermesi, ikincisine göre ise kaynaklanmaktadır. Arz ve talep arasında dengesizlikler ortaya çıktığında bile fiyatlar yeterince esnek değildir, piyasa işlem hacimleri bunlara fiyatlardan daha hızlı tepki verir. Piyasa dengesinin kurulması sürecinin Walras'a göre yorumlanması tam rekabet koşullarına, Marshall'a göre ise kısa sürede eksik rekabete tekabül etmektedir.
- L. Walras (1834–1910) – genel ekonomik denge kavramının kurucusu.
