정적 평형이란 무엇입니까?

정적 평형은 물리에서 정지 상태의 물체에 작용하는 총 힘이 0이되는 상황을 설명하기 위해 사용되는 용어입니다. 즉, 물체를 다른 방향으로 당기는 힘의 균형이 맞지 않아 물체가 움직이지 않습니다. 물체가 정적 평형 상태를 유지하려면 평행 평형 및 회전 평형 상태에 있어야합니다. 즉, 물체에 작용하는 외부 힘과 외부 토크가 정확히 0이어야합니다.

물리학에서 운동의 힘은 종종 벡터로 설명됩니다. 벡터는 힘의 방향과 크기를 나타내는 데 사용되는 추상적 인 수학적 개념입니다. 예를 들어, 상자가 왼쪽으로 특정 거리를 당기면 벡터는 힘의 방향과 상자를 당기는 거리를 나타냅니다.

뉴턴의 운동 법칙에 따르면 물체에 대한 벡터 힘의 합이 0이면 물체가 일정한 속도로 유지됩니다. 정지 된 물체는 힘에 의해 작용하지 않으면 정지 된 상태로 유지되며, 움직이는 물체도 마찬가지로 작용하지 않는 한 동일한 속도로 유지됩니다. 벡터 합을 결과 힘 또는 순 힘이라고도합니다.

정적 평형의 경우 힘이 물체에 작용하지만 해당 물체에 작용하는 모든 힘의 벡터 합은 0입니다. 이것은 서로 반대되는 벡터가 서로를 정확하게 상쇄하여 물체에 대한 순력을 제로로한다는 것을 의미합니다. 힘이 있지만 물체는 움직이지 않습니다. 위에서 주어진 예를 계속하기 위해, 상자가 정확히 같은 양의 힘과 정확히 반대되는 토크로 왼쪽과 오른쪽으로 동시에 당겨지면, 모든 벡터는 서로 정확히 대향하며 상자는 움직이지 않을 것입니다. 정적 평형 상태 일 것입니다.

물체에 작용하는 외력이 서로 상쇄 될 때, 물체는 정적 평형에 필요한 첫 번째 조건 인 병진 평형 상태라고합니다. 두 번째 조건은 회전 평형입니다. 회전 평형, 순 토크 또는 회전력에서 물체에 작용하는 힘은 0이어야합니다. 예를 들어, 상자가 좌우로 당겨 지지만 축을 중심으로 비틀어지면, 토크가 움직이게되므로 정적 평형 상태가 아닙니다. 크레이트를 회전 평형으로 설정하려면 동일하고 반대의 토크 힘이 필요합니다.