静的平衡 - II

垂直面で自由に回転するロッドを考えてみましょう。ロッドの両側に2つの等しいウェイトが取り付けられている場合、システム内で正味の力と正味トルクの両方が釣り合っているときに静的平衡を確立できます。

自由体図では、各ウェイトにかかる重力は下向きに作用しますが、取り付けられたウェイトの合計に等しい垂直力がピボットポイントで上向きに作用するため、システム内の力のバランスがとれます。

ウェイトが回転軸から等距離にある場合、これらのポイントに作用するトルクの大きさは等しくなりますが、反対方向に作用するため、正味のトルクはゼロになります。したがって、静的平衡が確立されます。

1つの重りが回転軸に近づくと、この重りによるトルクは減少します。その結果、ロッドを回転させる正味のトルクがあります。

正味の力はシステム内でバランスが取れていますが、2番目の条件に違反しているため、静的平衡状態にはありません。