Равновесие механической системы (абсолютно твёрдого тела)
Равновесие механической системы — это состояние, при котором все точки механической системы находятся в покое по отношению к рассматриваемой системе отсчёта. Если система отсчёта инерциальна, равновесие называется абсолютным, если неинерциальна — относительным.
Для нахождения условий равновесия абсолютно твёрдого тела необходимо мысленно разбить его на большое число достаточно малых элементов, каждый из которых можно представить материальной точкой. Все эти элементы взаимодействуют между собой — эти силы взаимодействия называются внутренними. Помимо этого на ряд точек тела могут действовать внешние силы.
Согласно второму закону Ньютона, чтобы ускорение точки равнялось нулю (а ускорение покоящейся точки равно нулю), геометрическая сумма сил, действующих на эту точку, должна быть равна нулю. Если тело находится в покое, значит, все его точки (элементы) также находятся в покое. Следовательно, для любой точки тела можно записать:
где 
— геометрическая сумма всех внешних и внутренних сил, действующих на 
элемент тела.
Уравнение (1.26) означает, что для равновесия тела необходимо и достаточно, чтобы геометрическая сумма всех сил, действующих на любой элемент этого тела, была равна нулю.
Из (1.26) легко получить первое условие равновесия тела (системы тел). Для этого достаточно просуммировать уравнение (1.26) по всем элементам тела: 
Вторая сумма равна нулю согласно третьему закону Ньютона: векторная сумма всех внутренних сил системы равна нулю, т. к. любой внутренней силе соответствует сила, равная по модулю и противоположная по направлению.
Следовательно,
Первым условием равновесия твёрдого тела (системы тел) является равенство нулю геометрической суммы всех внешних сил, приложенных к телу.
Это условие является необходимым, но не достаточным. В этом легко убедиться, вспомнив о вращающем действии пары сил, геометрическая сумма которых тоже равна нулю.
Вторым условием равновесия твёрдого тела является равенство нулю суммы моментов всех внешних сил, действующих на тело, относительно любой оси.
Таким образом, условия равновесия твёрдого тела в случае произвольного числа внешних сил выглядят так:
Эта лекция взята со страницы лекций по всем темам предмета физика:
Возможно эти страницы вам будут полезны:
| Давление в физике |
| Момент силы в физике |
| Закон Паскаля в физике |
| Давление покоящейся жидкости на дно и стенки сосуда (гидростатическое давление) в физике |
