Ebastabiilse tasakaalu näited elust. Stabiilne ja ebastabiilne tasakaal

  • 48. Lihaste abiaparaadi moodustised (fastsia, fastsiaalsed sidemed, kiud- ja osteofibroossed kanalid, sünoviaalkestad, limaskestad, seesamoidluud, rihmarattad) ja nende funktsioonid.
  • 49. Kõhulihased: topograafia, päritolu, kinnitus ja funktsioonid.
  • 50. Inspiratsiooni lihased. Väljahingamise lihased.
  • 52. Kaelalihased: topograafia, päritolu, kinnitus ja funktsioonid.
  • 53. Lihased, mis painutavad selgroogu.
  • 54. Lihased, mis pikendavad selgroogu.
  • 55. Küünarvarre esipinna lihased: päritolu, kinnitus ja funktsioonid.
  • 56. Küünarvarre tagumise pinna lihased: päritolu, kinnitus ja funktsioonid.
  • 57. Lihased, mis toodavad ülajäseme vöö edasi- ja tahapoole liikumist.
  • 58. Lihased, mis tekitavad ülajäseme vöö üles-alla liigutusi.
  • 59. Lihased, mis painduvad ja pikendavad õlga.
  • 60. Lihased, mis röövivad ja viivad õla külge.
  • 61. Lihased, mis supineerivad ja proneerivad õlga.
  • 62. Lihased, mis painduvad (peamiselt) ja pikendavad küünarvart.
  • 63. Lihased, mis supineerivad ja proneerivad küünarvart.
  • 64. Lihased, mis painduvad ja sirutavad kätt ja sõrmi.
  • 65. Lihased, mis röövivad ja liidavad kätt.
  • 66. Reielihased: topograafia ja funktsioonid.
  • 67. Lihased, mis painduvad ja pikendavad puusa.
  • 68. Lihased, mis röövivad ja viivad reie.
  • 69. Lihased, mis reie supineerivad ja proneerivad.
  • 70. Sääre lihased: topograafia ja funktsioonid.
  • 71. Lihased, mis painduvad ja pikendavad sääreosa.
  • 72. Lihased, mis supineerivad ja proneerivad sääreosa.
  • 73. Lihased, mis painduvad ja pikendavad jalga.
  • 74. Lihased, mis röövivad ja liidavad jalga.
  • 75. Jala supineerivad ja pronatsioonilised lihased.
  • 76. Lihased, mis hoiavad jalavõlvi.
  • 77. Keha üldine raskuskese: vanus, sugu ja selle asukoha individuaalsed omadused.
  • 78. Tasakaalu liigid: stabiilsusnurk, keha tasakaalu säilitamise tingimused.
  • 79. Antropomeetrilise, vaikse ja pinges kehaasendi anatoomilised omadused.
  • 80. Sirgetel kätel rippumine: anatoomilised omadused, välise hingamismehhanismi tunnused.
  • 81. Kõndimise üldised omadused.
  • 82. Topeltastme 1, 2 ja 3 faasi anatoomilised omadused.
  • 83. Topeltastme 4., 5. ja 6. faasi anatoomilised omadused.
  • 84. Kaugushüpe seistes: faasid, lihastöö.
  • 85. Tagasipööramise anatoomilised omadused.
  • 78. Tasakaalu liigid: stabiilsusnurk, keha tasakaalu säilitamise tingimused.

    Füüsilistes harjutustes on inimesel sageli vaja säilitada paigalseisvat kehaasendit, näiteks lähteasendid (algusasendid), lõppasendid (kangi kinnitamine peale selle tõstmist), vaheasendid (rõngastel nurga all toetumine). Kõigil sellistel juhtudel on inimkeha kui biomehaaniline süsteem tasakaalus. Tasakaalus võivad olla ka asendi hoidjaga seotud kehad (näiteks kang, akrobaatika partner). Kehaasendi säilitamiseks peab inimene olema tasakaalus. Keha asendi määrab kehaasend, orientatsioon ja asukoht ruumis, samuti suhe toega. Järelikult on keha asendi säilitamiseks vaja kehaasendit fikseerida ja mitte lasta rakendatavatel jõududel kehaasendit muuta ja oma keha antud kohast mis tahes suunas liigutada või toe suhtes pöörlema ​​panna.

    Jõud on tasakaalus, säilitades samal ajal asendi

    Biomehaanilisele süsteemile rakenduvad partneri või vastase jt gravitatsiooni-, maareaktsiooni-, raskus- ja lihastõmbejõud, mis võivad olla nii häirivad kui ka tasakaalustavad jõud, olenevalt kehaosade asendist nende toe suhtes.

    Kõigil juhtudel, kui inimene säilitab positsiooni, on muutuv kehade süsteem (mitte absoluutselt jäik keha või materiaalne punkt) tasakaalus.

    Füüsiliste harjutuste ajal rakendatakse asendit säilitades inimkehale kõige sagedamini tema keha gravitatsioonijõud ja teiste kehade raskus, samuti vabalangemist takistavad toetusreaktsiooni jõud. Ilma lihaste veojõu osaluseta hoitakse ainult passiivseid asendeid (näiteks lamades põrandal, vee peal).

    Aktiivsetes asendites näib lihaspinge tõttu vastastikku liigutatavate kehade (kehalülide) süsteem kõvenevat ja muutub sarnaseks ühe tahke kehaga; Inimese lihased tagavad oma staatilise tööga nii kehahoiaku kui ka asendi säilimise ruumis. See tähendab, et aktiivsetes asendites lisatakse tasakaalu säilitamiseks välistele jõududele lihaste tõmbejõud.

    Kõik välised jõud jagunevad häiriv (ümberminek, kõrvale kaldumine), mis on suunatud kehaasendi muutmisele ja tasakaalustamine, mis tasakaalustavad häirivate jõudude toimet. Lihaste tõmbejõud toimivad enamasti tasakaalustavate jõududena. Kuid teatud tingimustel võivad need olla ka häirivad jõud ehk olla suunatud nii kehahoiaku kui ka kehaasendi muutmisele ruumis.

    Kehade süsteemi tasakaalu tingimused

    Inimkeha (kehade süsteemi) tasakaalu saavutamiseks on vajalik, et välisjõudude põhivektor ja põhimoment oleksid nulliga ning kõik sisejõud tagaksid poosi (süsteemi kuju) säilimise.

    Kui põhivektor ja põhimoment on null, siis keha ei liigu ega pöörle, selle lineaar- ja nurkiirendus on null. Kehade süsteemi jaoks on need tingimused samuti vajalikud, kuid mitte enam piisavad. Inimkeha kui kehade süsteemi tasakaal nõuab ka kehaasendi hoidmist. Kui lihased on piisavalt tugevad ja inimene oskab oma jõudu kasutada, jääb ta väga raskesse asendisse. Vähem tugev inimene ei suuda sellist asendit hoida, kuigi tasakaal on välisjõudude asukoha ja suuruse järgi võimalik. Erinevatel inimestel on omad piiravad poosid, mida nad siiski suudavad säilitada.

    Jäiga keha tasakaalu tüübid

    Tahke keha tasakaaluliik määratakse gravitatsiooni toimel suvaliselt väikese kõrvalekalde korral: a) ükskõikne tasakaal - gravitatsiooni toime ei muutu; b) stabiilne - see viib keha alati tagasi eelmisesse asendisse (tekkib stabiilsushetk); c) ebastabiilne - gravitatsiooni toime põhjustab alati keha ümbermineku (toimub ümbermineku hetk); d) piiratud-stabiilne - enne potentsiaalset barjääri taastatakse keha asend (tekkib stabiilsusmoment), misjärel keha läheb ümber (tekkib ümbermineku hetk).

    Tahkemehaanikas eristatakse kolme tüüpi tasakaalu: ükskõikne, stabiilne ja ebastabiilne. Need liigid erinevad keha käitumise poolest, kaldudes veidi tasakaalustatud asendist kõrvale. Kui inimkeha säilitab täielikult oma poosi ("tahkestumine"), kehtivad tema suhtes jäiga keha tasakaalu seadused.

    Ükskõikne tasakaal mida iseloomustab asjaolu, et vaatamata kõrvalekalletele säilib tasakaal. Palli, silindrit, ümmarguse koonuse horisontaalsel tasapinnal (alumine tugi) saab pöörata nii, nagu soovite, ja need jäävad puhkeolekusse. Raskusjõu toimejoon (G) sellises kehas (raskusjoon) läbib alati tugipunkti ja ühtib toetusreaktsioonijõu (R) toimejoonega; nad tasakaalustavad üksteist. Sporditehnoloogias ei kohta ükskõikset tasakaalu praktiliselt kunagi ei maal ega vees.

    Stabiilne tasakaal mida iseloomustab naasmine eelmisele positsioonile mis tahes kõrvalekaldega. See on stabiilne meelevaldselt väikeste kõrvalekallete korral kahel põhjusel; a) keha raskuskese tõuseb kõrgemale (h), gravitatsiooniväljas tekib potentsiaalse energia reserv; b) raskusjoon (G) ei läbi tuge, tekib gravitatsiooniõlg (d) ja tekib gravitatsioonimoment (stabiilsusmoment Must = Gd), tagastades keha (potentsiaalse energia vähenemisega) oma eelmisele positsioonile. Seda tüüpi tasakaal esineb ülemise toega inimestel. Näiteks rõngaste küljes rippuv võimleja; käsi vabalt õlaliigeses rippumas. Keha enda gravitatsioonijõud viib keha tagasi eelmisesse asendisse.

    Ebastabiilne tasakaal mida iseloomustab asjaolu, et ükskõik kui väike kõrvalekalle põhjustab veelgi suuremat kõrvalekallet ja keha ise ei saa endisesse asendisse tagasi pöörduda. See on madalama toega asend, kui kehal on tugipunkt või -joon (keha serv). Kui keha kaldub kõrvale: a) raskuskese langeb alla (- h), väheneb potentsiaalne energia gravitatsiooniväljas; b) keha hälbega raskusjoon (G) eemaldub tugipunktist, õlg (d) ja raskusmoment suurenevad (kaldemoment Mopr. = Gd); ta kaldub keha varasemast asendist aina kaugemale. Ebastabiilset tasakaalu looduses on praktiliselt võimatu saavutada.

    Füüsilistes harjutustes tekib teist tüüpi tasakaal kõige sagedamini siis, kui allpool asub tugiala (alumine tugi). Kere kerge kõrvalekaldega tõuseb selle raskuskese (+ h) ja tekib stabiilsusmoment (Must = Gd). On märke stabiilsest tasakaalust; keha gravitatsioonimoment viib selle tagasi eelmisesse asendisse. Kuid see jätkub ainult siis, kui see on teatud piiridesse painutatud, kuni raskusjoon jõuab tugiala servani. Selles asendis tekivad juba ebastabiilse tasakaalu tingimused: edasise kõrvalekaldumise korral kaldub keha ümber; vähimagi kõrvalekalde korral vastupidises suunas naaseb see oma eelmisele positsioonile. Tugiala piir vastab “potentsiaalibarjääri” tipule (maksimaalne potentsiaalne energia). Vastandtõkete piirides ("potentsiaalne auk") tekib piiratud-stabiilne tasakaal kõigis suundades.

    Objekti stabiilsust iseloomustab selle võime tasakaalustamatust neutraliseerida, säilitada asendit. Stabiilsuse näitajad on staatilised näitajad kui võime tasakaalustamatusest vastu seista ja dünaamilised näitajad tasakaalu taastamise võimena.

    Tahke keha stabiilsuse staatiline indikaator toimib (piiratud stabiilses tasakaalus) stabiilsuskoefitsiendina. See on võrdne stabiilsuse piiramise momendi ja ümberminekumomendi suhtega. Kui keha stabiilsuskoefitsient puhkeolekus on võrdne ühtsusega või sellest suurem, siis ümberminekut ei toimu. Kui see on väiksem kui üks, ei saa tasakaalu säilitada. Kuid ainult nende kahe mehaanilise teguri (kaks jõumomenti) takistus kehade süsteemi jaoks, kui see suudab konfiguratsiooni muuta, ei ammenda tegelikku pilti. Järelikult iseloomustab keha stabiilsuskoefitsient ja kehade fikseeritud süsteem staatilist stabiilsust kui võimet seista vastu tasakaalustamatusest. Inimesel tuleb stabiilsuse määramisel alati arvestada ka lihaste tõmbejõu aktiivset vastupanu ja vastupanuvalmidust.

    Tahke keha stabiilsuse dünaamiline indikaator toimib stabiilsusnurgana. See on nurk, mille moodustavad raskusjõu toimejoon ja sirgjoon, mis ühendab raskuskeset tugiala vastava servaga. Stabiilsuse nurga füüsiline tähendus seisneb selles, et see on võrdne pöördenurgaga, mille kaudu tuleb keha ümber pöörata, et see hakkaks ümber minema. Stabiilsuse nurk näitab, mil määral on tasakaal veel taastunud. See iseloomustab dünaamilise stabiilsuse astet: kui nurk on suurem, siis stabiilsus on suurem. See indikaator on mugav ühe keha stabiilsuse taseme võrdlemiseks erinevates suundades (kui tugipind ei ole ring ja raskusjoon ei läbi selle keskpunkti).

    Kahe stabiilsusnurga summa ühel tasapinnal loetakse selle tasapinna tasakaalunurgaks. See iseloomustab stabiilsusvaru antud tasapinnas, st määrab raskuskeskme liikumisulatuse enne võimalikku ühes või teises suunas kallutamist (näiteks slaalomi jaoks suusatamisel, võimlejal tasakaalupuul, maadleja püstiasendis).

    Biomehaanilise süsteemi tasakaalu korral tuleb dünaamiliste stabiilsusnäitajate rakendamiseks arvesse võtta olulisi täpsustusi.

    Esiteks ei lange tõhusa inimtoe pindala alati kokku toe pinnaga. Inimesel, nagu ka tahkel kehal, piiravad tugipinda äärmisi tugipunkte (või mitme toetuspiirkonna välisservi) ühendavate joontega. Kuid inimestel paikneb tõhusa toe ala piir sageli toe kontuuri sees, kuna pehmed koed (paljajalu jalad) või nõrgad lülid (sõrmede otsafalangid põrandal kätel seismisel) ei suuda tasakaalu hoida. koormus. Seetõttu nihkub kallutusjoon toetuspinna servast sissepoole, efektiivse toe pindala on väiksem kui tugipinna pindala.

    Teiseks, inimene ei kaldu kunagi kogu keha ümbermineku joone suhtes kõrvale (nagu kuubik), vaid liigub mis tahes liigeste telgede suhtes ilma täielikult oma kehahoiakut säilitamata (näiteks seistes on hüppeliigeses liikumine) .

    Kolmandaks muutub piirasendile lähenedes sageli kehahoiaku hoidmine keeruliseks ja ei toimu mitte ainult ümberminekujoone ümber “paadunud keha” ümberminek, vaid asendi muutus koos kukkumisega. See erineb oluliselt jäiga keha läbipaindest ja ümberminekust ümber ümbermineva serva (kallutamise).

    Seega iseloomustavad stabiilsusnurgad piiratud stabiilses tasakaalus dünaamilist stabiilsust kui tasakaalu taastamise võimet. Inimkeha stabiilsuse määramisel tuleb arvesse võtta ka efektiivse toetusala piire, kehahoiaku hoidmise usaldusväärsust kuni keha piirasendini ning tegelikku kallutusjoont.

    Tasakaal on süsteemi seisund, kus süsteemile mõjuvad jõud on omavahel tasakaalus. Tasakaal võib olla stabiilne, ebastabiilne või ükskõikne.

    Tasakaalu mõiste on loodusteadustes üks universaalsemaid. See kehtib iga süsteemi kohta, olgu see siis planeetide süsteem, mis liigub statsionaarsetel orbiitidel ümber tähe, või troopiliste kalade populatsioon atolli laguunis. Kuid kõige lihtsam viis süsteemi tasakaaluseisundi mõistest aru saada on mehaaniliste süsteemide näitel. Mehaanikas loetakse süsteemi tasakaalus olevaks, kui kõik sellele mõjuvad jõud on omavahel täielikult tasakaalustatud ehk siis üksteist tühistavad. Kui loete seda raamatut näiteks toolil istudes, siis olete tasakaaluseisundis, kuna teid alla tõmbava gravitatsioonijõu kompenseerib täielikult tooli survejõud teie kehale, mis toimib põhjani. Sa ei kuku ega lenda üles just seetõttu, et oled tasakaaluseisundis.

    Tasakaalu on kolme tüüpi, mis vastavad kolmele füüsilisele olukorrale.

    Stabiilne tasakaal

    Seda mõistab enamik inimesi tavaliselt "tasakaalu" all. Kujutage ette palli sfäärilise kausi põhjas. Puhkeolekus asub see rangelt kausi keskel, kus Maa gravitatsioonilise külgetõmbe mõju tasakaalustab toe reaktsioonijõud, mis on suunatud rangelt ülespoole, ja pall puhkab seal täpselt siis, kui puhkate oma toolil. . Kui liigutate palli keskelt eemale, veeretades seda külili ja üles kausi serva suunas, siis niipea, kui selle vabastate, sööstab see kohe tagasi kausi kõige sügavamasse punkti - suunas stabiilne tasakaaluasend.

    Teie, toolil istudes, olete puhkeseisundis tänu sellele, et teie kehast ja toolist koosnev süsteem on stabiilses tasakaalus. Seega, kui selle süsteemi mõned parameetrid muutuvad - näiteks kui teie kaal suureneb, kui näiteks laps istub teie süles -, muudab tool, olles materiaalne objekt, oma konfiguratsiooni nii, et toetusreaktsioon suureneb - ja jääte stabiilse tasakaalu asendisse (kõige rohkem võib juhtuda, et teie all olev padi vajub veidi sügavamale).

    Looduses on palju näiteid stabiilsest tasakaalust erinevates süsteemides (ja mitte ainult mehaanilistes). Mõelge näiteks röövlooma-saagi suhtele ökosüsteemis. Kiskjate ja nende saakloomade suletud populatsioonide arvukuse suhe jõuab kiiresti tasakaaluseisundisse - nii palju jäneseid metsas on aastast aastasse järjepidevalt suhteliselt palju rebaseid. Kui saaklooma populatsiooni suurus mingil põhjusel järsult muutub (näiteks jäneste sündimuse hüppe tõttu), taastub ökoloogiline tasakaal väga peagi seoses röövloomade arvukuse kiire kasvuga, mis algab. hävitada jäneseid kiirendatud tempos, kuni jäneste arvukus normaliseerub ega hakka ise nälga surema, viies oma populatsiooni tagasi normaalseks, mille tulemusena taastub nii jäneste kui ka rebaste arvukus normile, mida täheldati enne jäneste sündimuse tõusu. See tähendab, et stabiilses ökosüsteemis toimivad ka sisemised jõud (kuigi mitte selle sõna füüsilises tähenduses), püüdes süsteemi sellest kõrvalekaldumise korral tagasi viia stabiilse tasakaalu olekusse.

    Sarnaseid mõjusid võib täheldada ka majandussüsteemides. Toote hinna järsk langus põhjustab soodsate jahtijate nõudluse tõusu, sellele järgnevat varude vähenemist ja selle tulemusena hinnatõusu ja toote nõudluse langust – ja nii edasi, kuni süsteem taastub. pakkumise ja nõudluse stabiilse hinnatasakaalu seisundisse. (Loomulikult võivad reaalsetes süsteemides toimida nii ökoloogilised kui ka majanduslikud välistegurid, mis süsteemi tasakaaluseisundist kõrvale kalduvad – näiteks rebaste ja/või jäneste hooajaline mahalaskmine või valitsuse hinnaregulatsioon ja/või tarbimiskvoodid. Selline sekkumine toob kaasa nihketasakaalu, mille analoogiks mehaanikas oleks näiteks kausi deformatsioon või kalle.)

    Ebastabiilne tasakaal

    Kuid mitte iga tasakaal pole stabiilne. Kujutage ette palli, mis tasakaalustab noatera. Rangelt allapoole suunatud raskusjõud on sel juhul ilmselgelt täielikult tasakaalustatud ka ülespoole suunatud toetusreaktsiooni jõuga. Kuid niipea, kui palli keskpunkt tera joonele langevast puhkepunktist kasvõi murdosa millimeetri võrra eemale kaldub (ja selleks piisab vähesest jõumõjust), läheb tasakaal koheselt katki ja gravitatsioonijõud hakkab palli sellest aina kaugemale tõmbama.

    Ebastabiilse loodusliku tasakaalu näide on Maa soojusbilanss, mil globaalse soojenemise perioodid vahelduvad uute jääaegadega ja vastupidi ( cm. Milankovitchi tsüklid). Meie planeedi aasta keskmise pinnatemperatuuri määrab energiabilanss kogu pinnale jõudva päikesekiirguse ja Maa üldkosmosesse tuleva soojuskiirguse vahel. See soojusbilanss muutub ebastabiilseks järgmisel viisil. Mõnel talvel on lund tavalisest rohkem. Järgmisel suvel pole üleliigse lume sulatamiseks piisavalt soojust ning suvi on tavapärasest külmem ka seetõttu, et liigse lume tõttu peegeldub Maa pinnal suurem osa päikesekiirtest tagasi kosmosesse kui varem. . Selle tõttu osutub järgmine talv veel lumisemaks ja külmemaks kui eelmine ning järgnev suvi jätab pinnale veelgi rohkem lund ja jääd, peegeldades päikeseenergiat kosmosesse... Pole raske näha, et rohkem selline globaalne kliimasüsteem kaldub kõrvale termilise tasakaalu lähtepunktist, seda kiiremini kasvavad protsessid, mis viivad kliima temast kaugemale. Lõppkokkuvõttes moodustub Maa pinnal polaaraladel paljude aastate globaalse jahenemise käigus kilomeetreid pikki liustike kihte, mis liiguvad vääramatult järjest madalamate laiuskraadide poole, tuues planeedile endaga kaasa järgmise jääaja. Seega on raske ette kujutada ebakindlamat tasakaalu kui globaalne kliima.

    Ebastabiilse tasakaalu tüüp, mida nimetatakse metastabiilne, või kvaasistabiilne tasakaal. Kujutage ette palli kitsas ja madalas soones – näiteks iluuisu teral, mille ots on üles keeratud. Kerge kõrvalekalle - millimeeter või kaks - tasakaalupunktist viib jõudude tekkeni, mis viivad palli soone keskele tasakaaluolekusse. Siiski piisab veidi suuremast jõust, et viia pall metastabiilse tasakaalu tsoonist kaugemale ja see kukub uisu teralt maha. Metasstabiilsetel süsteemidel on reeglina omadus püsida mõnda aega tasakaaluseisundis, pärast mida nad "eralduvad" sellest välismõjude kõikumise tagajärjel ja "varisevad" ebastabiilsusele iseloomulikuks pöördumatuks protsessiks. süsteemid.

    Kvaasistabiilse tasakaalu tüüpiline näide on teatud tüüpi laserseadmete tööaine aatomites. Laseri töövedeliku aatomites olevad elektronid hõivavad metastabiilseid aatomiorbiite ja jäävad neile kuni esimese valguskvanti läbimiseni, mis “lööb” nad metastabiilselt orbiidilt madalamale stabiilsele, kiirgades uut valguskvanti, mis on koherentne mööduv, mis omakorda lööb metastabiilselt orbiidilt välja järgmise aatomi elektroni jne. Selle tulemusena vallandub koherentsete footonite kiirguse laviinitaoline reaktsioon, mis moodustab laserkiire, mis tegelikult , on mis tahes laseri tegevuse aluseks.

    Ükskõikne tasakaal

    Stabiilse ja ebastabiilse tasakaalu vahejuhtum on nn ükskõikne tasakaal, mille korral on tasakaalupunktiks süsteemi mis tahes punkt ja süsteemi hälve algsest puhkepunktist ei muuda midagi jõudude tasakaalus. seda. Kujutage ette palli täiesti siledal horisontaalsel laual – ükskõik kuhu seda liigutate, jääb see tasakaaluolekusse.

    Kõik jõud, mis kehale rakendatakse mis tahes punkti O läbiva pöörlemistelje suhtes, on võrdsed nulliga ΣΜO(Fί)=0. See määratlus piirab nii keha translatsiooni kui ka pöörlevat liikumist.

    Tasakaaluseisundis on keha valitud võrdlusraamis puhkeasendis (kiirusvektor on null).

    Määratlus süsteemi energia kaudu

    Kuna energia ja jõud on seotud põhisuhetega, on see määratlus samaväärne esimesega. Siiski saab energia määratlust laiendada, et saada teavet tasakaaluasendi stabiilsuse kohta.

    Tasakaalu tüübid

    Toome näite ühe vabadusastmega süsteemi kohta. Sel juhul on tasakaaluasendi piisavaks tingimuseks lokaalse ekstreemumi olemasolu uuritavas punktis. Teatavasti on diferentseeruva funktsiooni lokaalse ekstreemumi tingimuseks, et selle esimene tuletis on võrdne nulliga. Et määrata, millal see punkt on minimaalne või maksimaalne, peate analüüsima selle teist tuletist. Tasakaalupositsiooni stabiilsust iseloomustavad järgmised võimalused:

    • ebastabiilne tasakaal;
    • stabiilne tasakaal;
    • ükskõikne tasakaal.

    Ebastabiilne tasakaal

    Juhul kui teine ​​tuletis< 0, потенциальная энергия системы находится в состоянии локального максимума. это означает, что положение равновесия ebastabiilne. Kui süsteem on väikese vahemaa tagant nihutatud, jätkab see oma liikumist süsteemile mõjuvate jõudude mõjul.

    Stabiilne tasakaal

    Teine tuletis > 0: potentsiaalne energia lokaalses miinimumis, tasakaaluasendis jätkusuutlik. Kui süsteem nihutatakse väikese vahemaa tagant, naaseb see tagasi oma tasakaaluolekusse.

    Ükskõikne tasakaal

    Teine tuletis = 0: selles piirkonnas energia ei muutu ja tasakaaluasend on ükskõikne. Kui süsteemi liigutatakse veidi, jääb see uude asendisse.

    Stabiilsus suure hulga vabadusastmetega süsteemides

    Kui süsteemil on mitu vabadusastet, siis on võimalik saada eri suundade kohta erinevaid tulemusi, kuid tasakaal on stabiilne ainult siis, kui see on stabiilne igas suunas.


    Wikimedia sihtasutus. 2010. aasta.

    Vaadake, mis on "stabiilne tasakaal" teistes sõnaraamatutes:

      stabiilne tasakaal

      Vt Art. kogukonna vastupidavus. Ökoloogiline entsüklopeediline sõnastik. Chişinău: Moldaavia nõukogude entsüklopeedia peatoimetus. I.I. Dedu. 1989... Ökoloogiline sõnastik

      stabiilne tasakaal- pastovioji pusiausvyra statusas T sritis chemija apibrėžtis Būsena, kuriai esant sistema, dėl trikdžių praradusi pusiausvyrą, trikdžiams nustojus veikti vėl pasidaro pusiausvira. vastavusmenys: engl. stabiilne tasakaal rus. stabiilne tasakaal...... Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

      stabiilne tasakaal- stabilioji pusiausvyra statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. stabiilne tasakaal vok. gesichertes Gleichgewicht, n; stabiles Gleichgewicht, n rus. stabiilne tasakaal, n pranc. équilibre stable, m … Fizikos terminų žodynas

      stabiilne tasakaal- Mehaanilise süsteemi tasakaal, mille korral mistahes piisavalt väikese muutuse korral oma asendis ja andes sellele piisavalt väikeseid kiirusi, asub süsteem igal järgneval ajal meelevaldselt lähedal... Polütehniline terminoloogiline seletav sõnastik

      süsteemi stabiilne tasakaal- Tasakaal, kus pärast süsteemi võimalikke kõrvalekaldeid põhjustanud põhjuste kõrvaldamist naaseb see algsesse asendisse või selle lähedale. [Soovitatavate terminite kogu. Väljaanne 82. Konstruktsioonimehaanika. NSVL Teaduste Akadeemia...... Tehniline tõlkija juhend

      atmosfääri stabiilne tasakaal- Atmosfääri seisund, kui vertikaalne õhutemperatuuri gradient on väiksem kuiv adiabaatilisest gradiendist ja õhu vertikaalset liikumist ei toimu... Geograafia sõnaraamat

      süsteemi tasakaal on stabiilne- Tasakaal, kus süsteem naaseb oma algsesse või sellele lähedale asendisse pärast süsteemi võimaliku kõrvalekalde põhjustanud põhjuste kõrvaldamist [Terminoloogiline ehitussõnastik 12 keeles (VNIIIS Gosstroy USSR)] ET stabiilne... .. . Tehniline tõlkija juhend

      TASAKAAL, tasakaal, mitmus. ei, vrd. (raamat). 1. Liikumatuse, puhkeseisund, kus mingi keha on võrdsete, vastassuunaliste ja seetõttu üksteist hävitavate jõudude (mehaaniliste) mõju all. Jõude tasakaal. Jätkusuutlik...... Ušakovi seletav sõnaraamat

    Turu tasakaalu nimetatakse stabiilseks, kui selle tasakaaluseisundist kõrvalekaldumisel tulevad mängu turujõud ja taastavad selle. Vastasel juhul on tasakaal ebastabiilne.

    Et kontrollida, kas joonisel fig. 4.7, stabiilne tasakaal, oletame, et hind tõusis alates R 0 kuni P 1. Selle tulemusena tekib turul ülejääk summas Q2 – Q1. Selle kohta, mis edasi saab, on kaks versiooni: L. Walras ja A. Marshall.

    L. Walrase sõnul tekib ülejäägi korral müüjate vahel konkurents. Ostjate meelitamiseks hakkavad nad hinda alandama. Kui hind langeb, siis nõutav kogus suureneb ja pakutav kogus väheneb, kuni algne tasakaal taastub. Kui hind kaldub oma tasakaaluväärtusest allapoole, ületab nõudlus pakkumise. Ostjate vahel algab konkurents

    Riis. 4.7. Tasakaalu taastamine. Rõhk: 1 – Marshalli sõnul; 2 – Walrase sõnul

    nappide kaupade jaoks. Nad pakuvad müüjatele kõrgemat hinda, mis suurendab pakkumist. See jätkub seni, kuni hind jõuab tagasi tasakaalutasemele P0. Seetõttu esindab Walrase sõnul kombinatsioon P0, Q0 stabiilset turu tasakaalu.

    A. Marshall arutles teisiti. Kui pakutav kogus on tasakaaluväärtusest väiksem, ületab nõudluse hind pakkumise hinda. Ettevõtted teenivad kasumit, mis stimuleerib tootmise laienemist ja tarnitav kogus suureneb, kuni see jõuab tasakaaluväärtuseni. Kui pakkumine ületab tasakaalumahtu, on nõudluse hind pakkumise hinnast madalam. Sellises olukorras kannavad ettevõtjad kahjumit, mis toob kaasa toodangu vähenemise tasakaalulise tasuvusmahuni. Järelikult on Marshalli sõnul nõudluse ja pakkumise kõverate lõikepunkt joonisel fig. 4,7 tähistab stabiilset turu tasakaalu.

    L. Walrase sõnul on defitsiidi tingimustes turu aktiivseks pooleks ostjad ja ülejäägi korral müüjad. A. Marshalli sõnul on ettevõtjad turutingimuste kujundamisel alati domineeriv jõud.

    Turu tasakaalu stabiilsuse diagnoosimise kaks kaalutud võimalust viivad aga sama tulemuseni ainult pakkumiskõvera positiivse ja nõudluskõvera negatiivse kalde korral. Kui see nii ei ole, siis Walrase ja Marshalli järgi turu tasakaaluseisundite stabiilsuse diagnoos ei lange kokku. Selliste olekute neli varianti on näidatud joonisel fig. 4.8.

    Riis. 4.8.

    Joonisel fig. 4,8, a, V, võimalik kasvava mastaabisäästu tingimustes, kui tootjad saavad toodangu suurenedes tarnehinda alandada. Nõudluskõvera positiivne kalle joonisel fig. 4.8, b, d, võivad peegeldada Giffeni paradoksi või snoobiefekti.

    Walrase sõnul on joonisel fig. 4,8, a, b, on ebastabiilne. Kui hind tõuseb R 1, siis tekib turul puudus: QD > QS. Sellistes tingimustes põhjustab ostjate konkurents edasist hinnatõusu. Kui hind langeb P0-ni, siis pakkumine ületab nõudlust, mis peaks Walrase hinnangul kaasa tooma edasise hinnalanguse. Marshalli kombinatsiooni järgi P*, Q* esindab stabiilset tasakaalu. Kui pakkumine on väiksem kui Q*, on nõudluse hind kõrgem pakkumise hinnast ja see stimuleerib toodangu kasvu. Kui Q* suureneb, on nõudluse hind pakkumise hinnast madalam, seega see väheneb.

    Kui pakkumise ja nõudluse kõverad asuvad joonisel fig. 4,8, c, d, siis Walrasi loogika kohaselt tasakaal punktis P*, Q* on stabiilne, kuna P1 > P* korral tekib liig ja P0 juures< 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* on vastupidine.

    L. Walrase ja A. Marshalli lahknevused turu toimimise mehhanismi kirjeldamisel on tingitud asjaolust, et esimese järgi on turuhinnad täiesti paindlikud ja reageerivad koheselt igasugustele turuolukorra muutustele, teise järgi aga. , ei ole hinnad piisavalt paindlikud ka siis, kui nõudluse ja pakkumise vahel tekib tasakaalustamatus, turutehingute mahud reageerivad neile kiiremini kui hinnad. Turu tasakaalu loomise protsessi tõlgendus Walrase järgi vastab täiusliku konkurentsi tingimustele ja Marshalli järgi - ebatäiuslikule konkurentsile lühikese aja jooksul.

    • L. Walras (1834–1910) – üldise majandusliku tasakaalu kontseptsiooni rajaja.

    Selleks, et hinnata keha käitumist tegelikes tingimustes, ei piisa teadmisest, et see on tasakaalus. Peame seda tasakaalu veel hindama. On stabiilne, ebastabiilne ja ükskõikne tasakaal.

    Keha tasakaalu nimetatakse jätkusuutlik, kui sellest kõrvalekaldumisel tekivad jõud, mis viivad keha tasakaaluasendisse (joon. 1 asend 2). Stabiilses tasakaalus on keha raskuskese kõigist läheduses asuvatest asenditest madalaimal. Stabiilse tasakaalu asend on seotud minimaalse potentsiaalse energiaga keha kõigi lähedaste naaberpositsioonide suhtes.

    Keha tasakaalu nimetatakse ebastabiilne, kui sellest vähimagi kõrvalekaldega kehale mõjuvate jõudude resultant kutsub esile keha edasise kõrvalekaldumise tasakaaluasendist (joon. 1, asend 1). Ebastabiilses tasakaaluasendis on raskuskeskme kõrgus maksimaalne ja potentsiaalne energia maksimaalne keha teiste lähedaste asendite suhtes.

    Tasakaalu, mille korral keha nihkumine suvalises suunas ei põhjusta sellele mõjuvate jõudude muutust ja keha tasakaal säilib, nimetatakse ükskõikne(Joonis 1 asend 3).

    Ükskõikne tasakaal on seotud kõigi lähedaste olekute konstantse potentsiaalse energiaga ja raskuskeskme kõrgus on kõigis piisavalt lähedastes positsioonides sama.

    Pöördteljega keha (näiteks ühtlane joonlaud, mis suudab pöörata ümber punkti O läbiva telje, näidatud joonisel 2) on tasakaalus, kui keha raskuskeset läbiv vertikaalne sirgjoon läbib pöörlemistelg. Veelgi enam, kui raskuskese C on pöörlemisteljest kõrgemal (joonis 2.1), siis tasakaaluasendist kõrvalekaldumise korral potentsiaalne energia väheneb ja gravitatsioonimoment O-telje suhtes kaldub kehast kaugemale. tasakaaluasend. See on ebastabiilne tasakaalupositsioon. Kui raskuskese on pöörlemisteljest allpool (joonis 2.2), siis on tasakaal stabiilne. Kui raskuskese ja pöörlemistelg langevad kokku (joon. 2,3), siis on tasakaaluasend ükskõikne.

    Keha, millel on tugipind, on tasakaalus, kui keha raskuskeset läbiv vertikaaljoon ei ületa selle keha toetuspinda, s.t. väljaspool kontuuri, mille moodustavad keha kokkupuutepunktid toega Tasakaal ei sõltu sel juhul ainult raskuskeskme ja toe vahelisest kaugusest (s.t. selle potentsiaalsest energiast Maa gravitatsiooniväljas) vaid ka selle keha tugiala asukoha ja suuruse kohta.

    Joonisel 2 on kujutatud silindrikujuline korpus. Kui see on väikese nurga all kallutatud, naaseb see algsesse asendisse 1 või 2. Kui see on kallutatud (asend 3), läheb keha ümber. Antud massi ja tugiala puhul on keha stabiilsus seda suurem, mida madalamal asub tema raskuskese, s.t. seda väiksem on nurk keha raskuskeset ühendava sirge ja tugiala äärmise kokkupuutepunkti vahel horisontaaltasapinnaga.