為什麼重心低於支點的情況容易達到平衡?

時間 2021-06-01 23:12:18

1樓:Mig Silent

上兩個是情況1

由於重物在支點以上,通過分析(紅線)可以看出力臂都是向右的,那麼偏轉產生的力矩將和偏轉的方向(青色)一致,就越來越歪,啪嘰,掉下去了

這是情況2

可以發現,偏轉所造成的力矩方向是和整體方向相反的,相當於被「扭回去」了,形成了乙個負反饋,自然穩定性更高。

2樓:克里斯

支點高於系統重心時,其平衡狀態是穩定平衡:即有乙個微小擾動使其偏離平衡位置後,系統會自發回到平衡狀態。

支點低於系統重心時,其平衡狀態是不穩定平衡:有乙個微小擾動使其偏離平衡位置後,系統會繼續遠離平衡狀態。

看問題裡面的具體的力學系統,支點高於系統重心時,在未達到平衡狀態時,在無外界干擾時,由於重力矩作用,物體會產生角加速度進而轉動,這又會使重力矩增大……越來越遠離平衡位置。

如果支點高於系統重心,如果沒有外界干擾,即使初始位置不平衡,基於相同的力學原理系統依然會向平衡狀態發展,在有阻尼的情況下會最終穩定於平衡狀態

3樓:浮夢

兩個東西,乙個是正反饋,乙個是負反饋,前者不平衡,由於力的影響會趨向於平衡,後者則會斜的更厲害,直接倒掉變成第一種狀態。

其實我們可以簡化理解一下,由於題主整個裝置全為細桿,可認為槓桿物體全為乙個整體。

這樣話前者重心在支點上方,既為一根輕質杆連著乙個重物放在支點上,後者則為掛在上面。這樣便好分析了,前者不平衡既為支點上方乙個傾斜放置物體,直接受力不平衡就倒了,後者不平衡,重力實際上會有乙個分力使他回覆到平衡狀態。

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