稳定平衡 - Wikiwand
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稳定平衡

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物理学中,稳定平衡(英语:Stable equilibrium)是指一个平衡处于相对稳定的状态。

稳定平衡表示一个物体从平衡的位置运动短距离,接着回到原来位置的状况[1],即若处于平衡状态的物体在受到外力的微小扰动而偏离平衡位置时,若物体能自动恢复到原先的状态,这样的平衡叫做稳定平衡[2]

当处于稳定平衡的物体发生运动时,会使其质心抬高,相反地,当物体运动造成质心抬高就会形成稳定平衡[1]

处于稳定平衡的物体,其势能的一阶导数为零,且二阶导数为正,势能处于极小值。

不稳平衡

即与稳定平衡相反的状态,指一个平衡处于相对不稳定的状态。不稳平衡表示一个物体从平衡的位置运动短距离,接着无法回到原来位置而进一步运动的状况[1],即若处于平衡状态的物体在受到外力的微小扰动而偏离平衡位置时,若物体无法自动恢复到原先的状态,这样的平衡叫做不稳平衡[2]

当处于不稳定平衡的物体发生运动时,会使其质心降低,相反地,当物体运动造成质心降低就会形成不稳平衡[1]

处于不稳平衡的物体,其势能的一阶导数为零,且二阶导数为负,势能处于极大值。

力偶

力偶来探讨平衡稳定与否,当一稳定平衡物体移动时,所形成的力偶会使其恢复原来的状态,不稳平衡物体移动时,所形成的力偶会使其倾覆。

参见

参考文献

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 奥斯朋出版编辑群, 蔡承志译. 《圖解物理學辭典》. 台北市: 天下远见出版社. 2005: 15. ISBN 9864175505. 
  2. ^ 2.0 2.1 教育科学出版社. 物理 必修1.
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