ГДЗ по физике, 10 класс, Касьянов, номер 26.5: Потенциальная энергия

Устойчивым называется равновесие, при котором после малого отклонения тела возникает сила, возвращающая его в исходное положение. В этом случае потенциальная энергия системы имеет минимум.

Пример: Шарик, лежащий на дне углубления (например, в чашке или на воронке). Если слегка толкнуть шарик, он покатится вверх по стенкам, но затем под действием силы тяжести скатится обратно вниз, к центру дна. Аналогичным примером является маятник в нижнем положении или книга, лежащая на столе плашмя.

Неустойчивым называется равновесие, при котором после малого отклонения тела возникают силы, удаляющие его ещё дальше от исходного положения. Потенциальная энергия системы в этом состоянии максимальна.

Пример: Шарик, находящийся на вершине выпуклой поверхности (например, на верхушке шара или холма). Даже самое слабое дуновение ветра или лёгкое касание заставит шарик скатиться с вершины, и он уже не вернётся в точку равновесия самостоятельно. Другой пример — карандаш, стоящий вертикально на острие.

Безразличным называется равновесие, при котором тело остаётся в новом положении после любого перемещения. Сила тяжести не стремится ни вернуть тело в исходную точку, ни удалить её от неё. Потенциальная энергия тела не меняется при перемещении.

Пример: Шарик, лежащий на идеально горизонтальной гладкой поверхности. Если его сдвинуть в любую сторону, он останется там, где его положили. Также примером служит колесо автомобиля, которое можно повернуть вокруг оси на любой угол, и оно останется в новом положении.