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物理學中,穩定平衡(英語:Stable equilibrium)是指一個平衡處於相對穩定的狀態。

穩定平衡表示一個物體從平衡的位置運動短距離,接著回到原來位置的狀況[1],即若處於平衡狀態的物體在受到外力的微小擾動而偏離平衡位置時,若物體能自動恢復到原先的狀態,這樣的平衡叫做穩定平衡[2]

當處於穩定平衡的物體發生運動時,會使其質心抬高,相反地,當物體運動造成質心抬高就會形成穩定平衡[1]

處於稳定平衡的物體,其勢能的一階導數為零,且二階導數為正,勢能處於極小值。

不穩平衡编辑

即與穩定平衡相反的狀態,指一個平衡處於相對不穩定的狀態。不穩平衡表示一個物體從平衡的位置運動短距離,接著無法回到原來位置而進一步運動的狀況[1],即若處於平衡狀態的物體在受到外力的微小擾動而偏離平衡位置時,若物體無法自動恢復到原先的狀態,這樣的平衡叫做不穩平衡[2]

當處於不穩定平衡的物體發生運動時,會使其質心降低,相反地,當物體運動造成質心降低就會形成不穩平衡[1]

處於不穩平衡的物體,其勢能的一階導數為零,且二階導數為負,勢能處於極大值。

力偶编辑

力偶來探討平衡穩定與否,當一穩定平衡物體移動時,所形成的力偶會使其恢復原來的狀態,不穩平衡物體移動時,所形成的力偶會使其傾覆。

參見编辑

參考文獻编辑

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 奧斯朋出版編輯群, 蔡承志譯. 《圖解物理學辭典》. 台北市: 天下遠見出版社. 2005: 15. ISBN 9864175505. 
  2. ^ 2.0 2.1 教育科學出版社. 物理 必修1.