Rovnovážná poloha tělesa (Učebnice strana 52 – 53) F F T Tělesa podepřená přesně pod těžištěm nebo v těžišti zůstávají v klidu. Fg Zavěsíme-li těleso, ustálí se vždy tak, že těžiště je pod místem závěsu nebo v místě závěsu. T V obou případech jsou síly působící na těleso (gravitační síla a tahová síla závěsu nebo tlaková síla podložky) v rovnováze. Fg Říkáme, že těleso je v rovnovážné poloze. Těleso je v rovnovážné poloze, když síly na něj působící jsou v rovnováze. Pro praxi je velmi důležité, abychom věděli, na čem závisí stálost (stabilita) rovnovážné polohy. Posuzujeme ji podle toho, jak velkou silou můžeme změnit polohu tělesa. Stabilita tělesa je míra schopnosti udržet stálou rovnovážnou polohu.

Rovnovážná poloha tělesa může být stálá (stabilní), volná (indiferentní) nebo vratká (labilní). Tyč zavěšená nad těžištěm je v klidu. Vychýlíme-li ji z této rovnovážné polohy, její těžiště stoupá. Po uvolnění se vrací do původní polohy. T T Říkáme, že je ve stálé (stabilní) rovnovážné poloze. Tyč zavěšená přesně pod těžištěm je v klidu. Tyč zavěšená v těžišti je v klidu. Při nepatrném vychýlení z této polohy těžiště klesá. Vychýlíme-li ji z této rovnovážné polohy, její těžiště zůstává ve stejné výšce. T Tyč se nevrací do původní polohy, ale vychyluje se dál. Po uvolnění zůstává v jakékoliv vychýlené poloze, do původní polohy se nevrací. (Zastaví se až v poloze stálé.) Říkáme, že je ve volné (indiferentní) rovnovážné poloze. Říkáme, že je ve vratké (labilní) rovnovážné poloze.

Při vychýlení tělesa ze stálé rovnovážné polohy se zvyšuje výška těžiště tělesa vzhledem k povrchu Země. Těleso má ve stálé (stabilní) rovnovážné poloze těžiště v nejnižší možné poloze. Jakmile přestane působit vychylující síla, těleso se vrátí do původní polohy. T Při vychýlení tělesa ve volné (indiferentní) rovnovážné poloze se výška těžiště tělesa vzhledem k povrchu Země nezmění. Přestane-li působit vychylující síla, těleso zůstává na novém místě, nepohybuje se, do původní polohy se samovolně nevrátí. T Při vychýlení tělesa z vratké rovnovážné polohy se snižuje výška těžiště tělesa vzhledem k povrchu Země. Těleso se z vratké(labilní) rovnovážné polohy ještě více vychýlí a samovolně se do této polohy nevrátí. T Vratká poloha je většinou nežádoucí a snažíme se ji změnit na rovnovážnou polohu stálou, např. stabilita úzké vysoké vázy se zlepší, když má masivní širší dno.

Ve stálé rovnovážné polohy může být i těleso, které je podepřeno pod těžištěm. Těleso je v rovnovážné poloze stálé, když jeho svislá těžnice prochází podstavou tělesa nebo plochou vytvořenou spojením bodů, v nichž je těleso podepřeno. T Čím níž je těžiště tělesa nad podložkou, čím větší je obsah jeho podstavy a čím větší je hmotnost tělesa, tím větší sílu potřebujeme k převrácení tělesa. Tím větší je stabilita tělesa. Příklady: 1. Rozhodni, zda se kamion nepřevrátí, když zaparkuje na šikmé plošině. Poloha těžiště kamionu je vyznačena v obrázku. Své rozhodnutí zdůvodni (zdůvodnění můžeš doplnit kresbou v obrázku). T Kamion se nepřevrátí, neboť jeho svislá těžnice prochází plochou vytvořenou spojením kol, na nichž kamion stojí.

Otázky a úlohy k opakování – učebnice strana 54. Příklady: 2. Na zemi stojí dva kbelíky, jeden je prázdný, v druhé je voda. Vyznač v obrázcích přibližnou polohu těžiště obou kbelíků. Který kbelík se snáze převrhne? Vysvětli. T Snáze se převrhne prázdný kbelík, neboť jeho těžiště je výš nad zemí a samotný kbelík má menší hmotnost než kbelík s vodou. T 3. Na stole leží papírová krabice tak, jak je to znázorněno na obrázku. Proč nespadne? Nakresli do obrázku, kde se přibližně nachází těžiště této krabice. Napiš, jak bys takovou krabici mohl(a) vyrobit. T V krabici jsou umístěny předměty co nejblíže k levé stěně krabice, nebo se v levé části krabice nacházejí těžší předměty než v části pravé. Těžiště je mezi hranou stolu a levou stěnou krabice. Mohu přilepit vhodný a dostatečně těžký předmět (např. ocelovou matku) co nejblíže k levé stěně krabice (např. do levého dolního roku krabice). Otázky a úlohy k opakování – učebnice strana 54.