11.12
חשבו על דיסק המחובר למערכת גלגלות קפיץ עם כדור המחובר לשפה שלו.
הדיסק מסובב ותרשים הגוף החופשי של הכוחות שפועלים בלבד מצויר. הסטיות בסיבובים מוצגות ביחס לציר הקואורדינטות.
כדי לקבוע את מיקומי שיווי המשקל של המערכת ואת יציבותם, מתקבל סכום פונקציות האנרגיה הפוטנציאליות האלסטיות והכבידתיות.
הסטייה האנכית של הקפיץ והכדור נקבעת ומוחלפת בפונקציית האנרגיה הפוטנציאלית.
בשיווי משקל, הנגזרת הראשונה של פונקציית האנרגיה הפוטנציאלית היא אפס. פתרון והחלפה של הערכים המספריים נותן את מיקומי שיווי המשקל מבחינת זווית הסיבוב.
יציבות זוויות שיווי המשקל נקבעת מהנגזרת השנייה של האנרגיה הפוטנציאלית.
אם הנגזרת השנייה שלילית, שיווי המשקל אינו יציב. בזווית זו, תנועה קלה קובעת את המערכת בסיבוב.
אם הוא חיובי, שיווי המשקל יציב, מה שמרמז על כך שתחת סיבוב, המערכת מגיעה לנוח בזווית זו.
היציבות של תצורות שיווי משקל היא מושג חשוב בפיזיקה, הנדסה ותחומים קשורים אחרים. במילים פשוטות, זה מתייחס לנטייה של אובייקט או מערכת לחזור למצב שיווי ה…
זכויות יוצרים © 2026 MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.