Das Gleichgewicht

Wenn ein Körper, obwohl eine Kraft auf ihn wirkt, seine Lage nicht verändert, dann ist er im Gleichgewicht. Meistens meint man mit der wirkenden Kraft die Erdanziehungskraft.

Man weiß aus der eigenen Erfahrung, das Gleichgewichte verschieden stabil sein können: Ein Ball, der auf einer Bergspitze liegt, ist zwar im Gleichgewicht, kann aber sehr leicht daraus kommen. Ein Ball, der auf einer Ebene liegt, wird nicht derart leicht wegrollen; ein Ball der aber in einem Tal liegt, ist dort sehr stabil im Gleichgewicht.

Genauer definieren kann man mit Hilfe des Schwerpunktes drei Gleichgewichtsarten:

Grundsätzlich gilt: Ein Körper ist nur dann im Gleichgewicht, wenn er direkt senkrecht unter oder über seinem Schwerpunkt unterstützt wird.

– Wenn die Höhe des Schwerpunktes eines Körpers sich bei minimaler Seitenbewgung verringert, der Körper der auf ihn wirkenden Kraft also nachgibt, dann befindet sich dieser Körper in einem labilen Gleichgewicht.

– Wenn die Höhe des Schwerpunktes eines Körpers sich bei minimaler Seitenbewgung vergrößert, der Körper der auf ihn wirkenden Kraft also entgegenwirkt, dann befindet sich dieser Körper in einem stabilen Gleichgewicht.

– Wenn die Höhe des Schwerpunktes eines Körpers sich bei minimaler Seitenbewgung nicht verändert, der Körper der auf ihn wirkenden Kraft also weder nachgibt, noch ihr entgegenwirkt, dann befindet sich dieser Körper in einem indifferenten Gleichgewicht.


Wenn der Körper mit an einer Achse unterstützt wird, dann ist die Definition der drei Gleichgewichtsarten sogar noch einfacher:

-Wenn ein Körper durch eine Achse senkrecht unter seinem Schwerpunkt unterstützt wird, dann ist er in einem labilen Gleichgewicht,

-Wenn ein Körper durch eine Achse senkrecht über seinem Schwerpunkt unterstützt wird, dann befindet er sich in einem stabilen Gleichgewicht.

-Wenn ein körper durch eine Achse in seinem Schwerpunkt unterstützt wird, dann befindet er sich in einem indifferenten Gleichgewicht.

Die drei Gleichgewichte sind recht leicht erklärt:

Stabiles Gleichgewicht bedeutet, dass es nichts macht, wenn man den Körper anstößt. Er wird von der wirkenden Kraft wieder zurückbewegt.

Labiles Gleichgewicht bedeutet, dass ein kleiner Anstoß genügt um es zu zerstören, die wirkende Kraft entfernt den Körper dann sofort von der Gleichgewichtslage.

Indiffirentes Gleichgewicht heißt dann, dass es egal ist, ob man den Körper ein Stückchen bewegt, er kommt dadurch ein eine andere Gleichgewichtslage.