Stabiel en labiel evenwicht
Een stokje op je vinger rechtop houden is lastig. Hang je het aan je vingers onder je hand, dan blijft het vanzelf hangen. Het enige verschil is waar het zwaartepunt zit.
Na deze les kun je
- stabiel en labiel evenwicht herkennen en verklaren
- uitleggen wanneer een voorwerp kantelt
Dit weet je al
Werklijn en moment (les 8.2a).
Stabiel en labiel
- Labiel evenwicht: het zwaartepunt ligt boven het draaipunt. Duw je het voorwerp een beetje scheef, dan geeft de zwaartekracht een moment dat het verder laat draaien. Het valt om.
- Stabiel evenwicht: het zwaartepunt ligt onder het draaipunt. Duw je het een beetje scheef, dan geeft de zwaartekracht een moment terug. Het voorwerp draait vanzelf terug.
Acrobaten op elkaars schouders zijn in labiel evenwicht: ze moeten voortdurend bijsturen.
Kantelen
Een voorwerp dat op een steunvlak staat, blijft staan zolang de werklijn van de zwaartekracht (recht onder het zwaartepunt) binnen het steunvlak valt. Komt die werklijn buiten het steunvlak, dan geeft de zwaartekracht een moment om de rand en kantelt het voorwerp.
Een voorwerp staat dus stabieler als:
- het zwaartepunt laag ligt;
- het steunvlak breed is.
Waarom valt de toren van Pisa (nog) niet om?
- De werklijn van de zwaartekracht gaat door het zwaartepunt, recht naar beneden.
- Zolang die lijn binnen de voet van de toren valt, draait de zwaartekracht de toren terug: hij blijft staan.
- Zakt de toren verder, dan komt de werklijn buiten de voet en kantelt hij.
Ook een voorwerp in labiel evenwicht kan stilstaan. Het verschil zie je pas als je het een klein beetje uit evenwicht brengt.
Snap je het?
Een slinger hangt aan een spijker. Is dat stabiel of labiel evenwicht?
Waarom kantelt een volle vrachtwagen sneller in een bocht dan een lege?
In paragraaf 8.3 reken je met de evenwichtsvoorwaarden aan hefbomen.
Klaar met deze les? Zet hem op gelezen; je voortgang staat rechtsboven.