3.6 Κέντρο βάρους και ισορροπία ενός σώματος

Ένα στερεό σώμα μπορεί να ισορροπεί, όταν στηρίζεται σε ένα ή σε περισσότερα σημεία πάνω σε ένα οριζόντιο επίπεδο, όπως φαίνεται στην εικόνα 3.16.

Αν τώρα θεωρήσουμε ένα τρίποδο σκαμνί και ενώσουμε τα σημεία επαφής του, που βρίσκονται στο οριζόντιο και λείο δάπεδο, προκύπτει ένα τρίγωνο, το οποίο ονομάζεται βάση στήριξης, όπως φαίνεται στο σχήμα 3.17.

Το επίπεδο ασκεί στα τρία σημεία επαφής του σώματος με το δάπεδο Α,Γ,Δ αντιδράσεις (δυνάμεις από επαφή), οι οποίες είναι κατακόρυφες.

Αν προσπαθήσουμε να μελετήσουμε την ισορροπία του σκαμνιού, θα διαπιστώσουμε ότι το βάρος του Β και η συνισταμένη των τριών αντιδράσεων πρέπει να είναι δυνάμεις ίσου μέτρου και αντίθετης κατεύθυνσης.

Για να συμβεί αυτό, η συνισταμένη δύναμη των τριών αντιδράσεων πρέπει να βρίσκεται στην ίδια κατακόρυφη με το βάρος, όπως φαίνεται στην εικόνα 3.17.

Εικόνα 3.16 Ισορροπία διάφορων στερεών

Εικόνα 3.17 Ισορροπία στερεού με τρία σημεία στήριξης

Δεν είναι δύσκολο να καταλήξει κανείς στο παρακάτω συμπέρασμα:

Στερεό σώμα, το οποίο στηρίζεται πάνω σε ένα λείο και οριζόντιο επίπεδο, ισορροπεί, όταν η κατακόρυφος που περνά από το κέντρο βάρους του σώματος τέμνει τη βάση στήριξής του.

Ας παρατηρήσουμε ένα περιστέρι καθώς περπατάει. Σε κάθε βήμα το περιστέρι τινάζει κεφάλι και λαιμό πίσω και εμπρός, έτσι ώστε να κρατάει το κέντρο βάρος του πάνω στην ευθεία που περνάει από το πόδι στο οποίο στηρίζεται.