Contoh keseimbangan yang tidak stabil daripada kehidupan. Imbangan yang stabil dan tidak stabil

  • 48. Pembentukan alat bantu otot (fascia, ligamen fascial, saluran berserabut dan osteofibrous, sarung sinovial, bursa mukosa, tulang sesamoid, takal) dan fungsinya.
  • 49. Otot perut: topografi, asal, lampiran dan fungsi.
  • 50. Otot inspirasi. Otot pernafasan.
  • 52. Otot leher: topografi, asal, lampiran dan fungsi.
  • 53. Otot yang melenturkan tulang belakang.
  • 54. Otot yang memanjangkan tulang belakang.
  • 55. Otot-otot permukaan anterior lengan bawah: asal, lampiran dan fungsi.
  • 56. Otot permukaan posterior lengan bawah: asal, lampiran dan fungsi.
  • 57. Otot yang menghasilkan pergerakan ke hadapan dan ke belakang ikat pinggang anggota atas.
  • 58. Otot yang menghasilkan pergerakan ke atas dan ke bawah ikat pinggang anggota atas.
  • 59. Otot yang melentur dan memanjangkan bahu.
  • 60. Otot yang menculik dan menambah bahu.
  • 61. Otot yang supinasi dan pronasi bahu.
  • 62. Otot yang melentur (utama) dan memanjangkan lengan bawah.
  • 63. Otot yang supinasi dan pronasi lengan bawah.
  • 64. Otot yang melentur dan memanjangkan tangan dan jari.
  • 65. Otot yang menculik dan menambah tangan.
  • 66. Otot paha: topografi dan fungsi.
  • 67. Otot yang melentur dan memanjangkan pinggul.
  • 68. Otot yang menculik dan menambah paha.
  • 69. Otot yang supinasi dan pronate paha.
  • 70. Otot kaki bawah: topografi dan fungsi.
  • 71. Otot yang melentur dan memanjangkan bahagian bawah kaki.
  • 72. Otot yang supinasi dan pronasi bahagian bawah kaki.
  • 73. Otot yang melentur dan memanjangkan kaki.
  • 74. Otot yang menculik dan menambah kaki.
  • 75. Otot supinating dan pronating kaki.
  • 76. Otot yang menahan lengkungan kaki.
  • 77. Pusat graviti umum badan: umur, jantina dan ciri-ciri individu lokasinya.
  • 78. Jenis imbangan: sudut kestabilan, syarat untuk mengekalkan keseimbangan badan.
  • 79. Ciri-ciri anatomi kedudukan badan antropometrik, tenang dan tegang.
  • 80. Bergantung pada lengan lurus: ciri anatomi, ciri mekanisme pernafasan luaran.
  • 81. Ciri-ciri umum berjalan.
  • 82. Ciri-ciri anatomi 1, 2 dan 3 fasa langkah berganda.
  • 83. Ciri-ciri anatomi fasa ke-4, ke-5 dan ke-6 langkah berganda.
  • 84. Lompat jauh berdiri: fasa, kerja otot.
  • 85. Ciri-ciri anatomi backflip.
  • 78. Jenis imbangan: sudut kestabilan, syarat untuk mengekalkan keseimbangan badan.

    Dalam latihan fizikal, seseorang sering perlu mengekalkan kedudukan badan yang tidak bergerak, contohnya, kedudukan awal (bermula), kedudukan akhir (membetulkan barbell selepas mengangkatnya), kedudukan pertengahan (berehat pada sudut pada cincin). Dalam semua kes sedemikian, tubuh manusia sebagai sistem biomekanikal adalah seimbang. Badan yang dikaitkan dengan orang yang mengekalkan kedudukan (contohnya, barbell, rakan kongsi dalam akrobatik) juga boleh berada dalam keseimbangan. Untuk mengekalkan kedudukan badan, seseorang mesti berada dalam keadaan seimbang. Kedudukan badan ditentukan oleh posturnya, orientasi dan lokasinya di angkasa, serta hubungannya dengan sokongan. Akibatnya, untuk mengekalkan kedudukan badan, seseorang perlu menetapkan postur dan tidak membenarkan daya yang dikenakan mengubah postur dan menggerakkan badannya dari tempat tertentu ke mana-mana arah atau menyebabkannya berputar berbanding sokongan.

    Daya seimbang sambil mengekalkan kedudukan

    Daya graviti, tindak balas tanah, berat dan daya tarikan otot pasangan atau lawan dan lain-lain digunakan pada sistem biomekanikal, yang boleh menjadi kedua-dua kuasa yang mengganggu dan mengimbangi, bergantung pada kedudukan bahagian badan berbanding sokongan mereka.

    Dalam semua kes, apabila seseorang mengekalkan kedudukan, sistem badan yang berubah-ubah (bukan jasad yang benar-benar tegar atau titik material) berada dalam keseimbangan.

    Semasa latihan fizikal, sambil mengekalkan kedudukan, daya graviti badannya dan berat badan lain paling kerap digunakan pada tubuh manusia, serta daya tindak balas sokongan yang menghalang jatuh bebas. Tanpa penyertaan daya tarikan otot, hanya kedudukan pasif dikekalkan (contohnya, berbaring di atas lantai, di atas air).

    Dalam kedudukan aktif, sistem badan saling bergerak (pautan badan), disebabkan oleh ketegangan otot, kelihatan mengeras dan menjadi serupa dengan badan pepejal tunggal; Otot manusia, melalui kerja statik mereka, memastikan pemeliharaan kedua-dua postur dan kedudukan di angkasa. Ini bermakna bahawa dalam kedudukan aktif, untuk mengekalkan keseimbangan, daya dalaman tarikan otot ditambah kepada daya luaran.

    Semua kuasa luar dibahagikan kepada mengganggu (terbalik, memesongkan), yang bertujuan untuk menukar kedudukan badan, dan mengimbangi, yang mengimbangi tindakan kuasa yang mengganggu. Daya tarikan otot paling kerap berfungsi sebagai daya pengimbangan. Tetapi dalam keadaan tertentu mereka juga boleh menjadi kuasa yang mengganggu, iaitu, bertujuan untuk mengubah kedua-dua postur dan lokasi badan di angkasa.

    Syarat untuk keseimbangan sistem badan

    Untuk keseimbangan badan manusia (sistem badan), adalah perlu bahawa vektor utama dan momen utama daya luaran adalah sama dengan sifar, dan semua daya dalaman memastikan pemeliharaan pose (bentuk sistem).

    Jika vektor utama dan momen utama adalah sifar, jasad tidak akan bergerak atau berputar, pecutan linear dan sudutnya adalah sifar. Untuk sistem badan, syarat ini juga perlu, tetapi tidak lagi mencukupi. Keseimbangan badan manusia sebagai sistem badan juga memerlukan mengekalkan postur badan. Apabila otot cukup kuat dan seseorang itu tahu menggunakan kekuatannya, dia akan kekal dalam kedudukan yang sangat sukar. Orang yang kurang kuat tidak dapat mengekalkan kedudukan sedemikian, walaupun keseimbangan mungkin berdasarkan lokasi dan magnitud kuasa luar. Orang yang berbeza mempunyai pose terhad mereka sendiri yang mereka masih mampu mengekalkan.

    Jenis keseimbangan badan tegar

    Jenis keseimbangan jasad pepejal ditentukan oleh tindakan graviti dalam kes sisihan kecil sewenang-wenangnya: a) keseimbangan acuh tak acuh - tindakan graviti tidak berubah; b) stabil - ia sentiasa mengembalikan badan ke kedudukan sebelumnya (sesaat kestabilan timbul); c) tidak stabil - tindakan graviti sentiasa menyebabkan badan terbalik (sekejap terbalik berlaku); d) stabil-terhad - sebelum halangan berpotensi, kedudukan badan dipulihkan (sesaat kestabilan berlaku), selepas itu badan terbalik (sesaat terbalik berlaku).

    Dalam mekanik pepejal, terdapat tiga jenis keseimbangan: acuh tak acuh, stabil dan tidak stabil. Spesies ini berbeza dalam tingkah laku badan, sedikit menyimpang dari kedudukan seimbang. Apabila tubuh manusia benar-benar mengekalkan posenya ("pemejalan"), undang-undang keseimbangan badan tegar dikenakan padanya.

    Keseimbangan Acuh tak acuh dicirikan oleh fakta bahawa, walaupun terdapat sebarang penyelewengan, keseimbangan dikekalkan. Bola, silinder, kon bulat pada satah mendatar (sokongan bawah) boleh diputar dalam apa jua cara, dan ia akan kekal dalam keadaan rehat. Garis tindakan graviti (G) dalam jasad sedemikian (garisan graviti) sentiasa melalui titik tumpu dan bertepatan dengan garis tindakan daya tindak balas sokongan (R); mereka mengimbangi antara satu sama lain. Dalam teknologi sukan, keseimbangan acuh tak acuh boleh dikatakan tidak pernah ditemui sama ada di darat atau di dalam air.

    Imbangan stabil dicirikan oleh kembali ke kedudukan sebelumnya dengan sebarang penyelewengan. Ia stabil untuk sisihan kecil yang sewenang-wenangnya kerana dua sebab; a) pusat graviti badan meningkat lebih tinggi (h), rizab tenaga berpotensi dicipta dalam medan graviti; b) garis graviti (G) tidak melalui sokongan, bahu graviti muncul (d) dan momen graviti timbul (momen kestabilan Mesti = Gd), mengembalikan badan (dengan penurunan tenaga potensi) kepada kedudukan sebelumnya. Keseimbangan jenis ini berlaku pada manusia dengan sokongan atas. Sebagai contoh, seorang gimnas tergantung di gelang; lengan tergantung bebas di sendi bahu. Daya graviti badan itu sendiri mengembalikan badan ke kedudukan sebelumnya.

    Keseimbangan yang tidak stabil dicirikan oleh fakta bahawa tidak kira betapa kecil penyelewengan menyebabkan penyelewengan yang lebih besar dan badan itu sendiri tidak dapat kembali ke kedudukan sebelumnya. Ini adalah kedudukan dengan sokongan yang lebih rendah, apabila badan mempunyai titik atau garis (tepi badan) sokongan. Apabila badan menyimpang: a) pusat graviti jatuh di bawah (- h), tenaga keupayaan dalam medan graviti berkurangan; b) garis graviti (G) dengan sisihan badan bergerak menjauhi titik tumpu, bahu (d) dan momen graviti meningkat (momen tipping Mopr. = Gd); dia menyimpang badan lebih jauh dari kedudukan sebelumnya. Keseimbangan yang tidak stabil secara semula jadi adalah mustahil untuk dicapai.

    Dalam latihan fizikal, jenis keseimbangan lain yang paling kerap berlaku apabila terdapat kawasan sokongan yang terletak di bawah (sokongan bawah). Dengan sisihan sedikit badan, pusat gravitinya meningkat (+ h) dan momen kestabilan muncul (Must = Gd). Terdapat tanda-tanda keseimbangan yang stabil; momen graviti badan akan mengembalikannya ke kedudukan sebelumnya. Tetapi ini berterusan hanya apabila terpesong ke had tertentu, sehingga garis graviti mencapai tepi kawasan sokongan. Dalam kedudukan ini, keadaan keseimbangan yang tidak stabil sudah timbul: dengan sisihan selanjutnya badan berakhir; pada sisihan yang sedikit dalam arah yang bertentangan, ia kembali ke kedudukan sebelumnya. Sempadan kawasan sokongan sepadan dengan bahagian atas "penghalang berpotensi" (tenaga potensi maksimum). Dalam had antara halangan bertentangan ("lubang berpotensi"), keseimbangan stabil-terhad berlaku dalam semua arah.

    Kestabilan objek dicirikan oleh keupayaannya, mengatasi ketidakseimbangan, untuk mengekalkan kedudukan. Terdapat penunjuk kestabilan statik sebagai keupayaan untuk menentang ketidakseimbangan dan penunjuk dinamik sebagai keupayaan untuk memulihkan keseimbangan.

    Penunjuk statik kestabilan jasad pepejal berfungsi (dalam keseimbangan stabil-terhad) sebagai pekali kestabilan. Ia sama dengan nisbah momen had kestabilan kepada momen terbalik. Apabila pekali kestabilan jasad dalam keadaan diam adalah sama dengan kesatuan atau lebih besar daripadanya, tiada terbalikkan. Jika kurang daripada satu, keseimbangan tidak dapat dikekalkan. Walau bagaimanapun, rintangan hanya dua faktor mekanikal ini (dua momen daya) untuk sistem badan, jika ia boleh menukar konfigurasi, tidak meletihkan gambaran sebenar. Akibatnya, pekali kestabilan jasad dan sistem tetap jasad mencirikan kestabilan statik sebagai keupayaan untuk menahan ketidakseimbangan. Apabila menentukan kestabilan dalam seseorang, seseorang mesti sentiasa mengambil kira rintangan aktif daya tarikan otot dan kesediaan untuk rintangan.

    Penunjuk dinamik kestabilan jasad pepejal berfungsi sebagai sudut kestabilan. Ini adalah sudut yang dibentuk oleh garis tindakan graviti dan garis lurus yang menghubungkan pusat graviti dengan tepi sepadan kawasan sokongan. Maksud fizikal sudut kestabilan ialah ia sama dengan sudut putaran di mana badan mesti dipusingkan untuk mula terbalik. Sudut kestabilan menunjukkan sejauh mana keseimbangan masih dipulihkan. Ia mencirikan tahap kestabilan dinamik: jika sudut lebih besar, maka kestabilan lebih besar. Penunjuk ini mudah untuk membandingkan tahap kestabilan satu badan dalam arah yang berbeza (jika kawasan sokongan bukan bulatan dan garis graviti tidak melalui pusatnya).

    Jumlah dua sudut kestabilan dalam satu satah dianggap sebagai sudut keseimbangan dalam satah ini. Ia mencirikan margin kestabilan dalam satah tertentu, iaitu, ia menentukan julat pergerakan pusat graviti sebelum kemungkinan terbalik dalam satu arah atau yang lain (contohnya, untuk slalomist semasa bermain ski, gimnas pada balok imbangan, ahli gusti dalam posisi berdiri).

    Dalam kes keseimbangan sistem biomekanikal, penjelasan penting mesti diambil kira untuk menggunakan penunjuk kestabilan dinamik.

    Pertama, kawasan sokongan manusia yang berkesan tidak selalu bertepatan dengan permukaan sokongan. Pada manusia, seperti dalam badan pepejal, permukaan sokongan dihadkan oleh garisan yang menghubungkan titik sokongan yang melampau (atau tepi luar beberapa kawasan sokongan). Tetapi pada manusia, sempadan kawasan sokongan berkesan sering terletak di dalam kontur sokongan, kerana tisu lembut (kaki berkaki ayam) atau pautan lemah (falang hujung jari dalam dirian tangan di atas lantai) tidak dapat mengimbangi memuatkan. Oleh itu, garisan hujung beralih ke dalam dari pinggir permukaan sokongan, kawasan sokongan berkesan adalah kurang daripada luas permukaan sokongan.

    Kedua, seseorang tidak pernah menyimpang seluruh badannya berbanding garis terbalik (seperti kiub), tetapi bergerak relatif kepada paksi mana-mana sendi tanpa mengekalkan posturnya sepenuhnya (contohnya, apabila berdiri, terdapat pergerakan pada sendi buku lali) .

    Ketiga, apabila menghampiri kedudukan sempadan, ia sering menjadi sukar untuk mengekalkan postur dan bukan sahaja terbalik "badan yang mengeras" di sekitar garis terbalik berlaku, tetapi perubahan postur dengan kejatuhan. Ini berbeza dengan ketara daripada pesongan dan terbalik badan tegar di sekeliling tepi terbalik (condong).

    Oleh itu, sudut kestabilan dalam keseimbangan terhad-stabil mencirikan kestabilan dinamik sebagai keupayaan untuk memulihkan keseimbangan. Apabila menentukan kestabilan tubuh manusia, ia juga perlu mengambil kira sempadan kawasan sokongan yang berkesan, kebolehpercayaan mengekalkan postur sehingga kedudukan sempadan badan, dan garis hujung yang sebenar.

    Keseimbangan ialah keadaan sistem di mana daya yang bertindak ke atas sistem itu seimbang antara satu sama lain. Keseimbangan boleh menjadi stabil, tidak stabil atau acuh tak acuh.

    Konsep keseimbangan adalah salah satu yang paling universal dalam sains semula jadi. Ia terpakai kepada mana-mana sistem, sama ada sistem planet yang bergerak dalam orbit pegun mengelilingi bintang, atau populasi ikan tropika di lagun atol. Tetapi cara paling mudah untuk memahami konsep keadaan keseimbangan sistem adalah melalui contoh sistem mekanikal. Dalam mekanik, sistem dianggap berada dalam keseimbangan jika semua daya yang bertindak ke atasnya seimbang sepenuhnya antara satu sama lain, iaitu, mereka membatalkan satu sama lain. Jika anda membaca buku ini, sebagai contoh, duduk di kerusi, maka anda berada dalam keadaan keseimbangan, kerana daya graviti yang menarik anda ke bawah sepenuhnya dikompensasikan oleh daya tekanan kerusi pada badan anda, bertindak dari bawah ke atas. Anda tidak jatuh dan tidak berlepas dengan tepat kerana anda berada dalam keadaan seimbang.

    Terdapat tiga jenis keseimbangan, sepadan dengan tiga situasi fizikal.

    Imbangan stabil

    Inilah yang biasanya difahami oleh kebanyakan orang dengan "keseimbangan". Bayangkan bola di bahagian bawah mangkuk sfera. Semasa rehat, ia terletak betul-betul di tengah-tengah mangkuk, di mana tindakan tarikan graviti Bumi diseimbangkan oleh daya tindak balas sokongan, diarahkan dengan ketat ke atas, dan bola terletak di sana sama seperti anda berehat di kerusi anda . Jika anda mengalihkan bola dari tengah, menggolekkannya ke sisi dan ke atas ke arah tepi mangkuk, maka sebaik sahaja anda melepaskannya, ia akan segera bergegas kembali ke titik paling dalam di tengah mangkuk - ke arah kedudukan keseimbangan yang stabil.

    Anda, duduk di kerusi, berada dalam keadaan rehat kerana sistem yang terdiri daripada badan anda dan kerusi berada dalam keadaan keseimbangan yang stabil. Oleh itu, apabila beberapa parameter sistem ini berubah - contohnya, apabila berat badan anda bertambah, jika, katakan, seorang kanak-kanak duduk di atas riba anda - kerusi, sebagai objek material, akan mengubah konfigurasinya sedemikian rupa sehingga daya tindak balas sokongan meningkat - dan anda akan kekal dalam kedudukan keseimbangan yang stabil (paling banyak yang boleh berlaku ialah bantal di bawah anda akan tenggelam sedikit lebih dalam).

    Secara semula jadi terdapat banyak contoh keseimbangan yang stabil dalam pelbagai sistem (dan bukan sahaja yang mekanikal). Pertimbangkan, sebagai contoh, hubungan pemangsa-mangsa dalam ekosistem. Nisbah bilangan populasi tertutup pemangsa dan mangsanya dengan cepat mencapai keadaan keseimbangan - begitu banyak arnab di hutan dari tahun ke tahun terdapat begitu banyak musang secara konsisten, secara relatifnya. Jika atas sebab tertentu saiz populasi mangsa berubah secara mendadak (disebabkan oleh lonjakan dalam kadar kelahiran arnab, sebagai contoh), keseimbangan ekologi akan segera dipulihkan kerana peningkatan pesat dalam bilangan pemangsa, yang akan bermula. untuk memusnahkan arnab pada kadar yang dipercepatkan sehingga bilangan arnab kembali normal dan tidak akan mula mati akibat kelaparan sendiri, membawa populasi mereka sendiri kembali normal, akibatnya bilangan populasi arnab dan musang akan kembali kepada norma yang diperhatikan sebelum lonjakan dalam kadar kelahiran di kalangan arnab. Iaitu, dalam ekosistem yang stabil, kuasa dalaman juga beroperasi (walaupun bukan dalam erti kata fizikal), berusaha untuk mengembalikan sistem kepada keadaan keseimbangan yang stabil jika sistem menyimpang daripadanya.

    Kesan yang sama boleh diperhatikan dalam sistem ekonomi. Penurunan mendadak dalam harga produk membawa kepada lonjakan permintaan daripada pemburu murah, pengurangan seterusnya dalam inventori dan, sebagai akibatnya, kenaikan harga dan penurunan permintaan untuk produk - dan seterusnya sehingga sistem kembali kepada keadaan keseimbangan harga yang stabil bagi penawaran dan permintaan. (Sememangnya, dalam sistem sebenar, kedua-dua ekologi dan ekonomi, faktor luaran mungkin bertindak yang memesongkan sistem daripada keadaan keseimbangan - contohnya, menembak bermusim musang dan/atau arnab atau peraturan harga kerajaan dan/atau kuota penggunaan. Gangguan sedemikian membawa kepada keseimbangan anjakan, yang analognya dalam mekanik adalah, sebagai contoh, ubah bentuk atau kecondongan mangkuk.)

    Keseimbangan yang tidak stabil

    Tidak semua keseimbangan, bagaimanapun, adalah stabil. Bayangkan bola mengimbang pada bilah pisau. Daya graviti yang diarahkan ke bawah dengan ketat dalam kes ini jelas juga diimbangi sepenuhnya oleh daya tindak balas sokongan yang diarahkan ke atas. Tetapi sebaik sahaja pusat bola terpesong dari titik rehat yang terletak pada garisan bilah walaupun dengan pecahan milimeter (dan untuk ini pengaruh daya yang sedikit sudah memadai), keseimbangan akan terganggu serta-merta dan daya graviti akan mula mengheret bola semakin jauh daripadanya.

    Contoh keseimbangan semula jadi yang tidak stabil ialah keseimbangan haba Bumi apabila tempoh pemanasan global silih berganti dengan zaman ais baharu dan sebaliknya ( cm. kitaran Milankovitch). Purata suhu permukaan tahunan planet kita ditentukan oleh keseimbangan tenaga antara jumlah sinaran suria yang sampai ke permukaan dan jumlah sinaran terma Bumi ke angkasa lepas. Imbangan haba ini menjadi tidak stabil dengan cara berikut. Beberapa musim sejuk terdapat lebih banyak salji daripada biasa. Musim panas berikutnya tidak cukup haba untuk mencairkan salji yang berlebihan, dan musim panas juga lebih sejuk daripada biasa kerana fakta bahawa, disebabkan salji yang berlebihan, permukaan Bumi memantulkan bahagian sinar matahari yang lebih besar kembali ke angkasa berbanding sebelumnya. . Disebabkan ini, musim sejuk seterusnya ternyata lebih salji dan lebih sejuk daripada yang sebelumnya, dan musim panas berikutnya meninggalkan lebih banyak salji dan ais di permukaan, memantulkan tenaga suria ke angkasa... Tidak sukar untuk melihat bahawa lebih banyak sistem iklim global yang menyimpang dari titik permulaan keseimbangan terma, lebih cepat proses yang membawa iklim lebih jauh daripadanya berkembang. Akhirnya, di permukaan Bumi di kawasan kutub, selama bertahun-tahun penyejukan global, banyak kilometer lapisan glasier terbentuk, yang tidak dapat dielakkan bergerak ke arah garis lintang yang lebih rendah dan lebih rendah, membawa bersama mereka zaman ais seterusnya ke planet ini. Jadi sukar untuk membayangkan keseimbangan yang lebih tidak menentu daripada iklim global.

    Satu jenis keseimbangan tidak stabil dipanggil metastabil, atau keseimbangan kuasi-stabil. Bayangkan sebiji bola dalam alur yang sempit dan cetek - contohnya, pada bilah papan selaju berpusing ke atas. Sisihan sedikit - satu atau dua milimeter - dari titik keseimbangan akan membawa kepada kemunculan daya yang akan mengembalikan bola ke keadaan keseimbangan di tengah-tengah alur. Walau bagaimanapun, daya yang lebih sedikit akan mencukupi untuk menggerakkan bola melepasi zon keseimbangan metastabil, dan ia akan jatuh dari bilah skate. Sistem metastabil, sebagai peraturan, mempunyai sifat kekal dalam keadaan keseimbangan untuk beberapa waktu, selepas itu mereka "berpisah" daripadanya akibat sebarang turun naik dalam pengaruh luar dan "runtuh" ​​ke dalam ciri proses yang tidak dapat dipulihkan yang tidak stabil. sistem.

    Contoh tipikal keseimbangan kuasi-stabil diperhatikan dalam atom bahan kerja jenis pemasangan laser tertentu. Elektron dalam atom bendalir kerja laser menduduki orbit atom metastabil dan kekal di atasnya sehingga laluan kuantum cahaya pertama, yang "mengetuk" mereka dari orbit metastabil ke orbit stabil yang lebih rendah, memancarkan kuantum cahaya baru, koheren dengan yang berlalu, yang, seterusnya, mengetuk elektron atom seterusnya keluar dari orbit metastabil, dsb. Akibatnya, tindak balas sinaran foton koheren seperti longsoran dilancarkan, membentuk pancaran laser, yang sebenarnya , mendasari tindakan mana-mana laser.

    Keseimbangan Acuh tak acuh

    Kes perantaraan antara keseimbangan stabil dan tidak stabil ialah apa yang dipanggil keseimbangan acuh tak acuh, di mana mana-mana titik dalam sistem adalah titik keseimbangan, dan sisihan sistem dari titik rehat awal tidak mengubah apa-apa dalam keseimbangan daya dalam ia. Bayangkan bola di atas meja mendatar yang licin sepenuhnya - tidak kira di mana anda mengalihkannya, ia akan kekal dalam keadaan keseimbangan.

    Semua daya yang dikenakan pada badan berbanding paksi putaran yang melalui mana-mana titik O adalah sama dengan sifar ΣΜO(Fί)=0. Takrifan ini mengehadkan kedua-dua gerakan translasi dan putaran badan.

    Dalam keadaan keseimbangan, jasad berada dalam keadaan rehat (vektor halaju adalah sifar) dalam bingkai rujukan yang dipilih.

    Definisi melalui tenaga sistem

    Oleh kerana tenaga dan daya dikaitkan dengan hubungan asas, takrifan ini bersamaan dengan yang pertama. Walau bagaimanapun, definisi dari segi tenaga boleh dipanjangkan untuk memberikan maklumat tentang kestabilan kedudukan keseimbangan.

    Jenis-jenis imbangan

    Mari kita berikan contoh untuk sistem dengan satu darjah kebebasan. Dalam kes ini, keadaan yang mencukupi untuk kedudukan keseimbangan ialah kehadiran ekstrem tempatan pada titik yang dikaji. Seperti yang diketahui, syarat untuk ekstrem tempatan bagi fungsi boleh dibezakan ialah terbitan pertamanya bersamaan dengan sifar. Untuk menentukan bila titik ini adalah minimum atau maksimum, anda perlu menganalisis terbitan kedua. Kestabilan kedudukan keseimbangan dicirikan oleh pilihan berikut:

    • keseimbangan tidak stabil;
    • imbangan stabil;
    • keseimbangan acuh tak acuh.

    Keseimbangan yang tidak stabil

    Dalam kes apabila terbitan kedua< 0, потенциальная энергия системы находится в состоянии локального максимума. это означает, что положение равновесия tidak stabil. Jika sistem disesarkan pada jarak yang kecil, ia akan meneruskan pergerakannya disebabkan oleh daya yang bertindak ke atas sistem.

    Imbangan stabil

    Derivatif kedua > 0: tenaga keupayaan pada minimum tempatan, kedudukan keseimbangan mampan. Jika sistem disesarkan pada jarak yang kecil, ia akan kembali ke keadaan keseimbangannya.

    Keseimbangan Acuh tak acuh

    Derivatif kedua = 0: di rantau ini tenaga tidak berubah dan kedudukan keseimbangan adalah acuh tak acuh. Jika sistem dialihkan pada jarak yang kecil, ia akan kekal dalam kedudukan baharu.

    Kestabilan dalam sistem dengan sejumlah besar darjah kebebasan

    Jika sistem mempunyai beberapa darjah kebebasan, maka keputusan yang berbeza boleh diperolehi untuk arah yang berbeza, tetapi keseimbangan hanya akan stabil jika ia stabil dalam semua arah.


    Yayasan Wikimedia.

    Lihat apa "Imbangan stabil" dalam kamus lain:

      keseimbangan yang stabil

      Lihat Seni. Ketahanan masyarakat. Kamus ensiklopedia ekologi. Chisinau: Pejabat editorial utama Ensiklopedia Soviet Moldavia. I.I. Dedu. 1989 ... kamus ekologi

      keseimbangan yang stabil- patovioji pusiausvyra statusas T sritis chemija apibrėžtis Būsena, kuriai esant sistema, dėl trikdžių praradusi pusiausvyrą, trikdžiams nustojus veikti vėl pasidaro pusiausvira. atitikmenys: engl. rus keseimbangan yang stabil. imbangan stabil... ... Chemijos terminų aiškinamasi žodynas

      keseimbangan yang stabil- stabilioji pusiausvyra statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. keseimbangan stabil vok. gesichertes Gleichgewicht, n; menstabilkan Gleichgewicht, n rus. keseimbangan yang stabil, n pranc. stabil seimbang, m … Fizikos terminų žodynas

      keseimbangan yang stabil- Keseimbangan sistem mekanikal, di mana sekiranya berlaku sebarang perubahan yang cukup kecil dalam kedudukannya dan memberikan kepadanya sebarang halaju yang cukup kecil, sistem pada setiap masa berikutnya akan menduduki kedudukan sewenang-wenangnya hampir dengan... ... Kamus penerangan istilah politeknik

      keseimbangan sistem yang stabil- Keseimbangan, di mana, selepas menghapuskan punca-punca yang menyebabkan sebarang kemungkinan penyelewengan sistem, ia kembali ke kedudukan asalnya atau hampir dengannya. [Koleksi syarat yang disyorkan. Isu 82. Mekanik struktur. Akademi Sains USSR... ... Panduan Penterjemah Teknikal

      keseimbangan atmosfera yang stabil- Keadaan atmosfera apabila kecerunan suhu udara menegak kurang daripada kecerunan adiabatik kering dan tiada pergerakan udara menegak... Kamus Geografi

      keseimbangan sistem adalah stabil- Keseimbangan di mana sistem kembali ke kedudukan asalnya atau hampir dengannya selepas menghapuskan sebab-sebab yang menyebabkan kemungkinan penyelewengan sistem [Kamus terminologi pembinaan dalam 12 bahasa (VNIIIS Gosstroy USSR)] EN stabil... .. . Panduan Penterjemah Teknikal

      EQUILIBRIUM, equilibrium, plural. tidak, rujuk. (buku). 1. Keadaan tidak bergerak, rehat, di mana sesetengah badan berada di bawah pengaruh kuasa yang sama, berlawanan arah dan oleh itu saling memusnahkan (mekanikal). Imbangan kuasa. Mampan... ... Kamus Penerangan Ushakov

    Keseimbangan pasaran dipanggil stabil jika, apabila ia menyimpang daripada keadaan keseimbangan, kuasa pasaran mula bermain dan memulihkannya. Jika tidak, keseimbangan tidak stabil.

    Untuk menyemak sama ada keadaan yang dibentangkan dalam Rajah. 4.7, keseimbangan yang stabil, mari kita andaikan bahawa harga meningkat daripada R 0 hingga P 1. Akibatnya, lebihan dalam jumlah Q2 – Q1 terbentuk di pasaran. Terdapat dua versi tentang perkara yang akan berlaku seterusnya: L. Walras dan A. Marshall.

    Menurut L. Walras, apabila berlaku lebihan, timbul persaingan antara penjual. Untuk menarik pembeli, mereka akan mula menurunkan harga. Apabila harga menurun, kuantiti diminta akan meningkat dan kuantiti yang ditawarkan akan berkurangan sehingga keseimbangan asal dipulihkan. Jika harga menyimpang ke bawah daripada nilai keseimbangannya, permintaan akan melebihi penawaran. Persaingan akan bermula antara pembeli

    nasi. 4.7. Memulihkan keseimbangan. Tekanan: 1 – menurut Marshall; 2 – menurut Walras

    untuk barangan yang terhad. Mereka akan menawarkan penjual harga yang lebih tinggi, yang akan meningkatkan bekalan. Ini akan berterusan sehingga harga kembali ke tahap keseimbangan P0. Oleh itu, menurut Walras, kombinasi P0, Q0 mewakili keseimbangan pasaran yang stabil.

    A. Marshall membuat alasan berbeza. Apabila kuantiti yang ditawarkan kurang daripada nilai keseimbangan, maka harga permintaan melebihi harga penawaran. Firma mendapat keuntungan, yang merangsang pengembangan pengeluaran, dan kuantiti yang dibekalkan akan meningkat sehingga ia mencapai nilai keseimbangan. Jika penawaran melebihi volum keseimbangan, harga permintaan akan lebih rendah daripada harga penawaran. Dalam keadaan sedemikian, usahawan mengalami kerugian, yang akan membawa kepada pengurangan pengeluaran kepada volum pulang modal keseimbangan. Akibatnya, menurut Marshall, titik persilangan keluk penawaran dan permintaan dalam Rajah. 4.7 mewakili keseimbangan pasaran yang stabil.

    Menurut L. Walras, dalam keadaan kekurangan bahagian aktif pasaran adalah pembeli, dan dalam keadaan lebihan – penjual. Menurut A. Marshall, usahawan sentiasa menjadi kuasa dominan dalam membentuk keadaan pasaran.

    Walau bagaimanapun, kedua-dua pilihan yang dipertimbangkan untuk mendiagnosis kestabilan keseimbangan pasaran membawa kepada keputusan yang sama hanya dalam kes cerun positif keluk penawaran dan cerun negatif keluk permintaan. Apabila ini tidak berlaku, maka diagnosis kestabilan keadaan pasaran keseimbangan menurut Walras dan Marshall tidak bertepatan. Empat varian keadaan sedemikian ditunjukkan dalam Rajah. 4.8.

    nasi. 4.8.

    Situasi yang dibentangkan dalam Rajah. 4.8, a, V, mungkin dalam keadaan skala ekonomi yang semakin meningkat, apabila pengeluar boleh mengurangkan harga bekalan apabila output meningkat. Cerun positif keluk permintaan dalam situasi yang ditunjukkan dalam Rajah. 4.8, b, d, mungkin mencerminkan paradoks Giffen atau kesan sombong.

    Menurut Walras, keseimbangan sektor yang dibentangkan dalam Rajah. 4.8, a, b, adalah tidak stabil. Jika harga naik ke R 1, maka akan berlaku kekurangan dalam pasaran: QD > QS. Dalam keadaan sedemikian, persaingan pembeli akan menyebabkan kenaikan harga selanjutnya. Jika harga turun kepada P0, maka penawaran akan melebihi permintaan, yang menurut Walras, akan menyebabkan penurunan harga lagi. Mengikut gabungan Marshall P*, Q* mewakili keseimbangan yang stabil. Jika penawaran kurang daripada Q*, harga permintaan akan lebih tinggi daripada harga penawaran, dan ini merangsang peningkatan dalam output. Jika Q* meningkat, harga permintaan akan lebih rendah daripada harga penawaran, jadi ia akan menurun.

    Apabila keluk penawaran dan permintaan terletak seperti yang ditunjukkan dalam Rajah. 4.8, c, d, maka, mengikut logik Walrasian, keseimbangan adalah pada titik P*, Q* adalah stabil, kerana pada P1 > P* lebihan berlaku, dan pada P0< 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* adalah sebaliknya.

    Percanggahan antara L. Walras dan A. Marshall dalam menerangkan mekanisme fungsi pasaran adalah disebabkan oleh fakta bahawa, menurut yang pertama, harga pasaran adalah benar-benar fleksibel dan serta-merta bertindak balas terhadap sebarang perubahan dalam situasi pasaran, dan mengikut yang kedua. , harga tidak cukup fleksibel walaupun timbul ketidakseimbangan antara permintaan dan penawaran, jumlah urus niaga pasaran bertindak balas terhadapnya lebih cepat daripada harga. Tafsiran proses mewujudkan keseimbangan pasaran mengikut Walras sepadan dengan syarat persaingan sempurna, dan menurut Marshall - kepada persaingan tidak sempurna dalam tempoh yang singkat.

    • L. Walras (1834–1910) – pengasas konsep keseimbangan ekonomi am.

    Untuk menilai tingkah laku badan dalam keadaan sebenar, tidak cukup untuk mengetahui bahawa ia berada dalam keseimbangan. Kita masih perlu menilai keseimbangan ini. Terdapat keseimbangan yang stabil, tidak stabil dan acuh tak acuh.

    Keseimbangan badan dipanggil mampan, jika, apabila menyimpang daripadanya, timbul daya yang mengembalikan badan ke kedudukan keseimbangan (Rajah 1 kedudukan 2). Dalam keseimbangan yang stabil, pusat graviti badan menduduki yang paling rendah daripada semua kedudukan berdekatan. Kedudukan keseimbangan yang stabil dikaitkan dengan tenaga potensi minimum berhubung dengan semua kedudukan jiran badan yang rapat.

    Keseimbangan badan dipanggil tidak stabil, jika, dengan sisihan yang sedikit daripadanya, terhasil daripada daya yang bertindak ke atas jasad menyebabkan sisihan selanjutnya jasad daripada kedudukan keseimbangan (Rajah 1, kedudukan 1). Dalam kedudukan keseimbangan yang tidak stabil, ketinggian pusat graviti adalah maksimum dan tenaga potensi adalah maksimum berbanding dengan kedudukan dekat badan yang lain.

    Keseimbangan, di mana anjakan jasad ke mana-mana arah tidak menyebabkan perubahan dalam daya yang bertindak ke atasnya dan keseimbangan badan dikekalkan, dipanggil acuh tak acuh(Gamb. 1 kedudukan 3).

    Keseimbangan acuh tak acuh dikaitkan dengan tenaga potensi malar bagi semua keadaan rapat, dan ketinggian pusat graviti adalah sama dalam semua kedudukan yang cukup dekat.

    Jasad dengan paksi putaran (contohnya, pembaris seragam yang boleh berputar mengelilingi paksi yang melalui titik O, ditunjukkan dalam Rajah 2) berada dalam keseimbangan jika garis lurus menegak yang melalui pusat graviti jasad itu melalui paksi putaran. Selain itu, jika pusat graviti C lebih tinggi daripada paksi putaran (Rajah 2.1), maka dengan sebarang sisihan daripada kedudukan keseimbangan, tenaga keupayaan berkurangan dan momen graviti berbanding paksi O memesongkan badan lebih jauh daripada kedudukan keseimbangan. Ini adalah kedudukan keseimbangan yang tidak stabil. Jika pusat graviti berada di bawah paksi putaran (Rajah 2.2), maka keseimbangan adalah stabil. Jika pusat graviti dan paksi putaran bertepatan (Rajah 2,3), maka kedudukan keseimbangan adalah acuh tak acuh.

    Jasad yang mempunyai kawasan sokongan berada dalam keseimbangan jika garis menegak yang melalui pusat graviti jasad tidak melepasi kawasan sokongan jasad ini, i.e. di luar kontur yang dibentuk oleh titik sentuhan badan dengan sokongan dalam kes ini bukan sahaja bergantung pada jarak antara pusat graviti dan sokongan (iaitu, pada tenaga potensinya dalam medan graviti Bumi), tetapi juga pada lokasi dan saiz kawasan sokongan badan ini.

    Rajah 2 menunjukkan sebuah badan berbentuk silinder. Jika dicondongkan pada sudut kecil, ia akan kembali ke kedudukan asalnya 1 atau 2. Jika ia condong pada sudut (kedudukan 3), badan akan terbalik. Untuk jisim dan kawasan sokongan tertentu, kestabilan jasad adalah lebih tinggi, lebih rendah pusat gravitinya terletak, i.e. semakin kecil sudut antara garis lurus yang menghubungkan pusat graviti badan dan titik sentuhan melampau kawasan sokongan dengan satah mengufuk.