Какое равновесие называют безразличным?

В физике равновесие системы характеризует состояние, при котором все действующие на неё силы или моменты сил уравновешены, и, следовательно, система остаётся в покое или движется с постоянной скоростью. В зависимости от того, как система реагирует на малые отклонения от исходного положения, различают три типа равновесия: устойчивое, неустойчивое и безразличное равновесие.

Безразличное равновесие — это состояние системы, при котором любое смещение из равновесного положения не приводит к стремлению системы вернуться в исходное положение или отклониться от него дальше. В результате, система просто остаётся в новом положении равновесия. Иными словами, при безразличном равновесии система сохраняет равновесие в любом положении, в которое её переместят.

Примером безразличного равновесия может служить круглый шар, лежащий на горизонтальной поверхности. Если слегка толкнуть шар или сдвинуть его, он не вернётся в исходное положение, как в случае устойчивого равновесия, и не будет удаляться всё дальше и дальше от исходного положения, как в случае неустойчивого равновесия. Вместо этого шар просто остаётся в новом положении покоя, так как силы, действующие на него, остаются сбалансированными.

Причины безразличного равновесия можно объяснить следующим образом:

1. Центр тяжести системы остаётся на одном уровне при любых смещениях. Например, у шара на плоской поверхности его центр тяжести всегда находится на одинаковой высоте относительно поверхности.

2. Нет изменений в потенциальной энергии системы при отклонениях. Это отличает безразличное равновесие от устойчивого (где потенциальная энергия минимальна) и неустойчивого равновесия (где потенциальная энергия максимальна).

В реальных задачах безразличное равновесие часто встречается в случае объектов, находящихся на идеально горизонтальных или симметричных поверхностях, или когда действует равномерное распределение сил.