РАВНОВЕСИЕ: ДЕТЕРМИНИСТСКАЯ МЕХАНИКА АБСОЛЮТНО ТВЕРДОГО ТЕЛА
[ equilibrium: deterministic mechanics of rigid body ]

      Равновесием твердого тела в некотором положении называется состояние относительного покоя, равномерного и прямолинейного движения или вращения, когда геометрическая сумма векторов всех приложенных к нему сил и алгебраическая сумма моментов этих сил относительно оси вращения равны нулю.
     По представлениям детерминистской механики равновесие абсолютно твердого тела возможно при соблюдении двух условий:
       –  равенство нулю суммы всех сил (результирующей, равнодействующей) действующих на тело;
       –  равенство нулю суммы всех моментов внешних сил в центре тяжести. Иначе говоря, равновесие твердого тела на поверхности земли может реализовываться при следующих условиях:
       –  результирующая реакций опоры равна результирующей веса и внешних сил, прилагаемых к телу, и противоположна ей по направлению;
       –  результирующий момент реакций опоры в центре тяжести равен результирующему моменту в той же точке внешних сил, прилагаемых к твердому телу, и противоположен ему по направлению.
     Равновесие тела зависит от следующих факторов:
       –  от характеристик поверхности опоры;
       –  от положения центра тяжести;
       –  от совокупности внешних сил, прилагаемых к твердому телу. Если совокупность внешних сил уменьшается до нуля, то для сохранения равновесия необходимо, чтобы вертикальная результирующая реакции опоры была равна весу и противоположна ему по направлению. Условием такого равновесия является то, что центр тяжести должен проецироваться в пределах площади опоры.
     Если к твердому телу прилагается горизонтально действующая сила, её должна уравновесить добавочная реакция опоры. При этом результирующая этой добавочной реакции и ее момент должны быть равны и противоположны по направлению таковым приложенной силы. Отсюда следует, что сохранить равновесие тела тем легче, чем ниже расположен центр тяжести тела и чем ближе к центру площади опоры он проецируется.
     На практике используется качественная характеристика равновесия, называемая устойчивостью. Различают три вида равновесия тел: устойчивое, неустойчивое и безразличное.
     Равновесие называется устойчивым, если после небольших внешних воздействий тело возвращается в исходное состояние равновесия. Это происходит, если при небольшом смещении тела в любом направлении от первоначального положения равнодействующая сил, действующих на тело, становится отличной от нуля и направлена к положению равновесия. В устойчивом равновесии находится, например, шар на дне большей по диаметру полой сферы.
     Равновесие называется неустойчивым, если при небольшом смещении тела из положения равновесия равнодействующая приложенных к нему сил отлична от нуля и направлена от положения равновесия. В неустойчивом равновесии находится, например, шар на поверхности сферы.
     Если при небольших смещениях тела из первоначального положения равнодействующая приложенных к телу сил остается равной нулю, то тело находится в состоянии безразличного равновесия. В безразличном равновесии находится шар на горизонтальной поверхности.
      Примечание
     Описанные положения детерминистской механики, конечно, не описывают равновесие тела человека по ряду причин.
       –  Тело человека не является абсолютно твердым телом. Оно образовано многочисленными сегментами, из которых одни подвижны, другие неподвижны. Тело человека представляет собой динамичную, активно деформируемую систему относительно твердых тел.
       –  Как структура, так и функции тела человека и его частей, являются стохастическими сущностями. Конструктивной методологией описания и исследования стохастических сущностей и явлений является не детерминистская, а вероятностная методология. Вместе с тем, детерминистские модели являются частным случаем вероятностных. Хотя самые грубые, самые приблизительные представления реальности (детерминистская механика), они несомненно полезны на начальных этапах познания.