Gleichgewicht

Zustand eines Körpers oder Systems, in dem keine äußerlich erkennbaren Verän­derungen mehr ablaufen. Es werden statisches und dynamisches Gleichgewicht unterschie­den. Statisches Gleichgewicht: Zustand eines einzelnen starren Körpers oder eines gekoppelten Systems, bei dem sich die Wirkungen al­ler angreifenden Kräfte und Momente gegenseitig aufheben. Ist ein starrer Kör­per um eine Achse drehbar gelagert, dann sind drei Gleichgewichtslagen möglich:

  • Stabiles Gleichgewicht: Bei der Drehung entsteht durch die im Körperschwerpunkt an­greifende Schwerkraft ein Kraft­moment, das den Körper wieder in die Ausgangslage zurückdreht (z. B. Streck­hang)
  • Indifferentes Gleichgewicht: Der Körper kommt nach der Drehung um einen beliebigen Winkel in seiner neuen Lage zur Ruhe
  • Labiles Gleichgewicht: Bei einer Drehung des Kör­pers verstärkt das entstehende Schwer­kraftmoment die Drehung so lange, bis eine stabile Gleichgewichtslage erreicht ist (z. B. Übergang vom Handstand in den Hang am Reck).
Gleichgewicht
Die drei Arten des Gleichgewichts bei Unterstützung einer Kugel

Dynamisches Gleichgewicht: Stationärer Zustand, bei dem sich zwei entgegengesetzte Prozesse in ihrer Wirkung gerade aufheben. Zum Beispiel ist das chemische Gleichgewicht ein dynamisches Gleichgewicht, d. h., es reagieren in der Zeiteinheit gleich­viel Teilchen in beide Richtungen, ohne dass nach außen eine Konzentrations­änderung zu beobachten ist. Das chemi­sche Gleichgewicht spielt für die Regulierung der Stoffwechselprozesse eine wesentliche Rolle. Ein dynamisches Gleichgewicht liegt beispiels­weise auch beim Wasserskifahren vor, wenn der dynamische Auftrieb das Sinken verhindert. [42]

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