Equilibrio statico
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Nella fisica, l'equilibrio statico è lo stato delle particelle , dei corpi o del punto materiale in cui, in un dato sistema di riferimento inerziale, non c'é movimento e non agiscono (localmente) forze che lo possano innestare. L'equilibrio statico di un sistema di punti o di corpi equivale a quello di ogni sua componente.
Affinché ci sia equilibrio statico nel dato riferimento inerziale, è dunque necessario e sufficiente che si verifichino contemporaneamente le seguenti condizioni:
ovvero velocità lineare e angolare nulla, forza risultante nulla (per il secondo principio anche l'accelerazione) e somma di tutti i momenti nulla (per la seconda equazione cardinale, anche l'accelerazione angolare). Le condizioni (più deboli) di equilibrio dinamico non prevedono invece che siano nulle le velocità.
L'annullamento della risultante delle forze, nel caso conservativo, si traduce nell'esistenza di un punto stazionario per il potenziale in funzione dei parametri variabili indipendentemente.
[modifica] Tipi di equilibrio statico
A seconda del tipo di criticità del potenziale nel punto di equilibrio statico si distinguono tre casi: equilibrio stabile (potenziale minimo locale), equilibrio instabile (massimo locale o flesso orizzontale), equilibrio indifferente (potenziale localmente costante). Nel primo caso una piccola variazione delle condizioni causa un richiamo del sistema verso il punto di equilibrio; nel secondo causa una divergenza, o un allontanamento verso un equilibrio stabile; nel terzo le piccole variazioni portano a nuove configurazioni di equilibrio.
Un semplice esempio può esser fatto nel caso di un corpo rigido (un cono) nel campo gravitazionale (vedi figura).
Nella prima configurazione il baricentro del cono è nel suo punto di minima altezza, e un colpetto lo farebbe oscillare per poi ricadere nel punto di equilibrio (equilibrio stabile).
Nel secondo caso il baricentro è in un massimo, ed una minima alterazione della precaria condizione di equilibrio porterebbe il cono a cadere, portando il baricentro più vicino possibile a terra (equilibrio instabile).
Nel terzo caso il baricentro, qualunque sia la piccola sollecitazione, rimane sempre alla stessa altezza da terra, e si stabilisce di volta in volta nella nuova posizione assunta (equilibrio indifferente).
