السبت، 26 مارس 2016

الطاقة الحرارية و بعض مصادرو مجالات استعمالها

الطّاقة:
الطاقة هي القدرة على القيام بعمل معين، وتوجد لها أشكال مختلفة كالطاقة العضلية والطاقة الكهربائية والطاقة المغناطيسية والطاقة الشمسية...
ويمكن تحويل الطاقة من صورة إلى أخرى، فعلى سبيل المثال يمكن تحويل الطاقة الكيميائية المختزنة في بطارية الجيب إلى ضوء.
وكمية الطاقة الموجودة في العالم ثابتة على الدوام، فالطاقة لا تفنى ولا تستحدث.


مصادر الطاقة الحرارية:
الشّمس:
تعدّ الشّمس من أكبر مصادر الضّوء والحرارة التّي سخّرت لاستمرار الحياة على سطح الأرض، فهي تمدّ أرضنا والكواكب الأخرى بالحرارة.
وتتوزّع هذه الحرارة حسب قربها من خطّ الاستواء الذّي يتمتّع بأكبر نصيب منها.

النّفط:
يعطي البترول (النّفط) لدى احتراقه كمّية كبيرة من الحرارة.
يتكوّن البترول من مركّبات عضويّة وعند احتراق هذه المركّبات فإنّ الطّاقة الموجودة تتحرّر لنستفيد منها كطاقة حراريّة.  
  

الفحم الحجري:
كان الفحم الحجريّ هو المسيطر في مجال الطّاقة، ولعلّ بعض الدّول لازالت تنتج وتستعمل الفحم الحجريّ، غير أنّ لهذا المصدر من مصادر الطّاقة سلبيّات كبرى هي مخلّفات الاحتراق التّي تؤدّي إلى تلوّث البيئة. 


مجالات استعمال الطاقة:
كان الفحم الحجريّ يستغلّ منذ القدم في التّدفئة والقيام ببعض الأعمال مثل الحدادة حتّى وقع استخدامه في تشغيل محرّكات القطارات إلى حدّ ظهور البترول الذّي عوّضه وأصبح المصدر الأوّل من مصادر الطّاقة الحراريّة (هذه المصادر كانت ولازالت ملوّثة للبيئة).
بدأ العلماء في التّّفكير في استغلال الطّاقة الحراريّة النّظيفة منها: استغلال الطّاقة الحراريّة للحمم البركانيّة لاستخدامها في تدفئة المنازل وبدأ استغلال هذه الطّاقة منذ سنة 1974. 

الطّاقة الشّمسيّة:
نستغلّ الطّاقة الشّمسيّة (وهي من الطّاقات المتجدّدة والنّظيفة) باستخدام:
ـ السّخّانات الشّمسيّة فوق أسطح المنازل وتقوم على تسخين المياه بتعرّضها للشمس مباشرة.
ـ الخلايا الشّمسيّة التّي تولّد الكهرباء تعتمد على تحويل الإشعاع الشّمسي إلى كهرباء تستخدم في المنازل وفي المناطق النّائية خاصّة. 
استخدامات الطاقة الشمسية

الطاقة الحرارية

تعتبر الطاقة الحرارية من الصور الأساسية للطاقة التي يمكن أن تتحول كل صور الطاقة إليها، والطاقة الحرارية هي عبارة عن الطاقة الحركية التي تمتلكها جزيئات وذرات المادة.
فعند تشغيل الآلات المختلفة باستخدام الوقود الهيدروكربونية تكون أول خطوة هي حرق الوقود، والحصول على طاقة حرارية تحول بعد ذلك إلى طاقة ميكانيكية أو إلى أي نوع من أنواع الطاقة. ولا تتوفر الطاقة الحرارية بصورة مباشرة في الطبيعة إلا في مصادر الحرارة الجوفية، ومن المعروف أن جزيئات المادة لها كتلة وسرعة، ومن ثم تكون لها طاقة حركية وطاقة وضع ومجموع هاتين الطاقتين تعرف بالطاقة الداخلية له. وكذلك الاستفادة من الطاقة الحرارية من أشعة الشمس ويتم ذلك عن طريق تحويل الطاقة الإشعاعية إلى طاقة حرارية .
والطاقة الحرارية لها القدرة على الاختراق والنفاذ خلال الأوساط المادية التي تنقسم إلى ثلاثة أنواع وهي:
  • وسط شفاف حراري: وهو الوسط الذي يسمح بنفاذ الإشعاعات الحرارية.
  • وسط نصف شفاف: وهو الوسط الذي يسمح بنفاذ بعض الإشعاعات الحرارية وتستخدم هذه الظاهرة في تشييد البيوت المحمية التي تستخدم في زراعة بعض المحاصيل الزراعية التي تكون مصنوعة من الزجاج الذي يسمح بنفاذ بعض من تلك الإشعاعات الحرارية.
  • وسط معتم حرارياً: وهو الوسط الذي لا تنفذ منه الإشعاعات الحرارية بل يمتص معظمها من الأجسام الساخنة المحيطة به. وترتفع درجة حرارته مما يؤدي ذلك إلى زيادة في الطاقة الداخلية، التي بدورها تتحول إلى طاقة حرارية ويصبح مصدراً لانبعاث الإشعاعات الحرارية.

حفظ الطاقة

في الفيزياء ينص قانون حفظ الطاقة أو بقاء الطاقة أو انحفاظ الطاقة على أنه في أي نظام معزول ، الطاقة لا تفنى ولا تستحدث من العدم ولكن يمكن تحويلها من صورة لأخرى.
يمكن تحويل الطاقة من صورة إلى أخرى مثل طاقة الحركة يمكن أن تتحول إلى طاقة حرارية ، ولكن ليس ممكنا في نظام مغلق معزول أن تخلق طاقة من نفسها أو تفنى. ونقول أن الطاقة تتبع قوانين الانحفاظ.
نعرف صورا عديدة للطاقة : طاقة حركة ، طاقة حرارية ، طاقة كهربائية ، طاقة ميكانيكية ، طاقة إشعاعية وغيرها ، ويمكن تحولها من صورة إلى أخرى . ولكن تبقى الطاقة ولا تفنى . كما بينت النظرية النسبية لأينشتاين أن الطاقة يمكن أن تتحول إلى مادة (أنظر أسفله) :
وقانون انحفاظ الطاقة هو أحد المبادئ الأساسية في جميع العلوم [1] وينص على:
كمية الطاقة الكلية في نظام مغلق لا تتغير.
ونعني "بنظام مغلق" بأنه نظام لا يتبادل طاقة أو معلوماتية أو مادة أو تآثر مع الوسط المحيط.

الطاقة

الطاقة هي أحد صور الوجود ، فالكون مكون من أجرام وطاقة . منذ النظرية النسبية لاينشتاين نعرف تكافؤ المادة والطاقة ، فالطاقة يمكن ان تتحول إلى مادة وبالعكس يمكن للمادة أن تتحول إلى طاقة . وقد رأينا تحول المادة إلى طاقة في اختراع القنبلة الذرية.
يمكن للطاقة أن تأخذ أشكالاً متنوعة منها طاقة حرارية ، كيميائية، كهربائية ، إشعاعية ، نووية، طاقة كهرومغناطيسية، وطاقة حركية. هذه الأنواع من الطاقة يمكن تصنيفها بكونها طاقة حركية أو طاقة كامنة، في حين أن بعضها يمكن أن يكون مزيجا من الطاقتين الكامنة والحركية، وهذا يدرس في الديناميكا الحرارية.
جميع أنواع الطاقة يمكن تحويلها من شكل لآخر بمساعدة أدوات بسيطة أو أحياناً تستلزم تقنيات معقدة مثلاً من الطاقة الكيميائية إلى الكهربائيةعن طريق الأداة الشائعة البطاريات أوالمركمات، أو تحويل الطاقة الحرارية إلى طاقة ميكانيكية وهذا نجده في محرك احتراق داخلي، أو تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية، وهكذا.
وقد بينت نظرية النسبية لأينشتاين أن المادة والطاقة هما صورتان لشيء واحد، وعرفنا تكافؤ المادة والطاقة ، هذا الاكتشاف اكتشفة أينشتاين عام 1905 وكتبه في النظرية النسبية الخاصة ، ويعبر عن تكافؤ الطاقة والمادة بمعادلته الشهيرة : E=mc2. هذا الاكتشاف الذي نتج عنه اختراع القنبلة الذرية التي ألقيت على هيروشيما عام 1945 وأنهت الحرب العالمية الثانية بيناليابان والولايات المتحدة. ونعرف تحول المادةmatter إلى طاقة من الانشطار النووي و الاندماج النووي.
مصطلحات الطاقة وتحولاتها مفيدة جداً في شرح العمليات الطبيعية. فحتى الظواهر الطقسية مثل الريح، والمطر و البرق و الاعاصير  تعتبر نتيجة لتحولات الطاقة التي تأتي من الشمسعلى الأرض. الحياة نفسها تعتبر أحد نتائج تحولات الطاقة: فعن طريق التمثيل الضوئي يتم تحويل طاقة الشمس إلى طاقة كيميائية في النباتات ، يتم لاحقا الاستفادة من هذه الطاقة الكيميائية المختزنة في عملية التمثيل الغذائي للكائنات الحية والإنسان. ومن النبات ينتج الخشب وهو مصدر آخر للطاقة يرجع أصلها إلى الشمس.

الشغل و الطاقة و الآلات البسيطة

الآلة البسيطة هي آلة ميكانيكية تغير اتجاه أو قيمة القوة
تقوم الآلات البسيطة بعملها باستخدام قوة واحدة للقيام بشغل ضد حمولة واحدة، بغض النظر عنالاحتكاك، بحيث يكونالعمل المطبق مساوياً للعمل الناشئ عن قوة الحمولة.

ومن آلآلات البسيطة
الرافعة 


هي أداة تستخدم عند محور أو نقطة ارتكاز مناسبة لمضاعفة القوة الميكانيكية التي يمكن تطبيقها على جسم آخر، ويوصف تأثير الرافعة بالميزة الميكانيكية. والرافعة هي آلة بسيطة ويعتقد البعض ان الروافع هي أول الالات البسيطة التي تم اختراعها وتم وصف الروافع لأول مرة في عام 260ق.م بواسطة العالم اليونانى ارشميدس.

أنواع الروافع

روافعالنــوع الأول
هي الروافع التي تقع نقطة ارتكازها بين القوة المؤثرة وبين المقاومة.
ومن الأمثلة على هذا النوع:المقص(العتلة)




روافعالنوع الثاني
هي الروافع التي تقع نقطة مقاومتها بين نقطة الارتكاز والقوة المؤثرة.
ومن الأمثلة على هذا النوع: كسارة الجوز، عربة الحديقة(فتاحة المياة الغازية)


روافعالنوع الثالث
هي الروافع التي تقع قوتها المؤثرة بين نقطة الارتكاز والمقاومة.
ومن الأمثلة على هذا النوع: الدباسة(الصنارة)


المِلْفَاف


آلة تستخدم لرفع الأحمال وهي تمثل إحدى الآلات الست البسيطة التي طورت قديمًا، وتُعدُّ من أهم الاختراعات في التاريخ. يتكون أبسط أنواع الملفاف من أسطوانة مثبتة على عجل بحيث تدوران على نفس المحور. 
والملفاف رافعة من الطراز الأول. انظر: الرافعة، الذراع. يمثل مركز الأسطوانة نقطة الارتكاز، ويمثل نصف قطر الأسطوانة ذراع الحمل. ويمثل نصف قطر العجل الذراع التي تؤثر عليه القوة. ويستخدم أحيانًا ذراعإدارة بدلاً عن العجل.
مزايا المِلْفَاف
تتمثل أهم مزايا الملفاف في قدرته على رفع أحمال ثقيلة بقليل من الجهد البشري.

البكرة 

البكرة Pulley هي جهاز ميكانيكي بشكل عجلة ويكون محيطها مجوف يلتف حوله حبل أو قابل أو حزام
تستخدم البكرات لتغيير اتجاه القوة قوة المؤثرة، أو توصيل حركة تدويرية، أو وضع تفوق ميكانيكي في نظام تدويري أو خطي للحركة.
نظام البكرة والحزام يوصف بكونه بكرتين أو أكثر مرتبطتين بحزام. 
يساعد هذا علىإيصال القوة، أو السرعة عبر المحاور، وإن كانت البكرات ذات أحجام وأقطار مختلفة، تساعد أيضاً على تحقيق ربح ميكانيكي.

أنظمة البكرة والحبل


البكرة السهلة يمكن تشبيهها بوضع حبل حول شجرة. أنظمة البكرة والحبل (الحبل قد يكون خيط رفيع أو قابل قوي) يمكن وصفهم بصورة حبل واحد يوصل القوة الحركية الخطية إلى الحمل عن طريق بكرة واحدة أو أكثل من أجل رفع الثقل (عادة ضد الجاذبية). 
لا طالما تم ذكر هذا النظام تحت قائمة المكائن البسيطة. في نظام الحبل الواحد والبكرات، يكون الربح الميكانيكي (في الوضعية الكاملة) مساوي لعدد البكرات في النظام.
إن تم استخدام بكرة واحدة فعادة ما تكون من أجل تغيير الإتجاه فقط. 
ولكن في الحقيقة، كلما زاد عدد البكرات في النظام، قلت كفاءته، وذلك بسبب الاحتكاك الذي تولده في النظام.
لم يتم تدوين متى أو من طوّر أول بكرة، ولكن يُعتقد أن أرخميدس طور أول نظام بكرة "الثقل والمراوغة". كما هو مدون من قبل "بلوتارخ
بلوتارخ ذكر أن أرخميدس حرّك سفينة حربية كاملة مع رجالها باستخدام نظام بكرات معقد باستخدام قوته وحده فقط

أنواع الأنظمة

هناك العديد من الأنواع المختلفة لأنظمة البكرات:

  • النظام الثابت: أي أن للبكرة محور ثابت مركز في مكانه ولا يتحرك.
  • النظام المتحرك: أي أن البكرة لها محور حر يمكن أن يتحرك في الفراغ.
  • النظام المعقد: هو مجموع النظامين الثابت والمتحرك.
  • الثقل والمراوغة: هو نظام معقد للبكرات يتم فيه استخدام عدة بكرات على كل محور، لزيادة الربح الميكانيكي.


بكرة ثابتة

بكرة متحركة

السطح المنحدر 

هو واحد من الآلات البسيطة الستة حيث هو عبارة سطح انسيابي تكون نقط تي نهايته عند ارتفاعات مختلفة. 
عندما يتحرك جسم على سطح منحدر تكون القوة اللازمة لرفعه أقل من القوة اللازمة لرفع الجسم بشكل شاقولي مباشرة. 
ولكن وحسب قانون حفظ الطاقة فإن الطاقة اللازمة للرفع لا تتغير (بإهمال طاقة الاحتكاك) سواء استعمل السطح المنحدر أم لا، ولكن القوة اللازم تطبيقها للرفع تكون أصغر في حال استخدام السطح المنحدر وذلك بسبب تحليل قوة ثقالة الجسم إلى مركبتين تكون المركبة العاملة فيها موازية للسطح وتتناسب مع جيبزاوية السطح المنحدر الذي يصنعها مع الخط الافقي θ.

الإسفين

الاسفين أو دسرة (بالإنجليزيةWedge‏) هو أداةميكانيكية مثلثة يمكن استخدامها لفصل جسمين. 
عندما تقضم جزءاً من التفاحة فإنك تستخدم الإسافين.
فالإسفين هو سطح مائل متحرك له وجه واحد أو وجهان مائلان. 
فأسنانك الأماميه أسافين. والإسفين يغير اتجاه القوة المبذوله.عندما تدفع بأسنانك الأماميه في التفاحة تتغير قوة الدفع جانبيا لتزيح قشرة التفاح.
السكاكين والفؤوس أسافين تستخدم للقطع.

البرغي 

ويسمى لدى البعض باسم مسمار قلاوظ, هو قطعة من المعدن شبه أسطوانية الشكل تقريبا مدببة من أحد أطرافها وعريضة من الجهة الأخرى محززة على شكل لولبي شبيه لحد ما بالمسمار, عند تثبيت رأسه المدبب في قطعة من الخشب وأدارة البرغي من جهة رأسه العريض يدخل البرغي في القطعة الخشبية يصعب معه سحب البرغي عن الخشبة.

هناك أنواع وقياسات مختلفة من البراغي وكذلك المادة المصنوعة منها, فقد يكون البرغي مصنوع من الحديد العادي أو الحديد المغلون أو البراص أو الألمنيوم أو البلاستك ولكل منها استخداماته الخاصة.
أنواع البراغي الموجودة في الأسواق والمستخدمة في الصناعة تعد بالألاف ويحكمها عموما نوع مادتها وطولها وقطرها ونوع تسنينها،

الزخم و حفظه

حفظ الزخم (بالإنكليزية: Conservation of momentum) أو حفظ كمية الحركة تنص قوانين نيوتن على مبدأين مهمين بالنسبة لحركة الأجسام وخصوصا في حالة تصادم الأجسام تصادما مرنا. والتصادم المرن هو التصادم الذي تبقى فيه طاقة الحركة على صورتها من غير أن يتغير جزء منها إلى صورة أخرى للطاقة ، مثل الطاقة الحرارية أو طاقة داخلية (ديناميكية) عندما يؤدي التصادم إلى اعوجاج أو تكسير أو أي تغيير في شكل الأجسام المصتدمة.
وهذان المبدأن ينص أولهما (1): أن طاقة الحركة الكلية للأجسام المصطدمة لا تتغير قبل أو بعد التصادم .
وينص المبدأ الثاني (2): أن كمية الحركة الكلية للأجسام المصطدمة لا تتغير قبل أو بعد التصادم .
وهذه علاقات تعتمد على كتلة و سرعة كل جسم من الأجسام المصطدمة تصادما ًً مرنا ً.
  • ووحدات طاقة الحركة هي : كيلوجرام.متر2 /ثانية2 أو جول

في حالة جسمين متصادمين


تصادم جسمين على مستوي ثنائي المحاور (على منضدة مثلا)
في حالة التصادم المرن بين جسم (1) و جسم (2) :
تعريف الرموز:
  • \vec {p_1}\, كمية حركة الجسم (1) قبل الاصطدام \vec {p_1}'\, كمية حركة الجسم (1) بعد الاصطدام
  • \vec {p_2}\, كمية حركة الجسم (2) قبل الاصطدام\vec {p_2}'\, كمية حركة الجسم (2) بعد الاصطدام
  • m_1\, كتلة الجسم (1) (باعتبارها ثابتة)
  • m_2\, كتلة الجسم (2) (باعتبارها ثابتة)
  • \vec {v_1}\, سرعة الجسم (1) قبل التصادم \vec {v_1}'\, سرعة الجسم بعد التصادم
  • \vec {v_2}\, سرعة الجسم (2) قبل التصادم \vec {v_2}'\, سرعة الجسم (2) بعد التصادم
وطبقا لمبدأ انحفاظ كمية الحركة نحصل على :
\vec {p_1} + \vec {p_2} = \vec {p_1}' + \vec {p_2}'\,
وطبقا لمبدأ انحفاظ طاقة الحركة نحصل على :
m_1 v_1^2 + m_2 v_2^2 = m_1 {v'}_1^2 + m_2 {v'}_2^2
وبما أن :
\vec {p} = m \vec{v}
نحصل على :
(1) \left\{\begin{matrix} \vec {p_1} + \vec {p_2} = \vec {p_1}' + \vec {p_2}' \\ \\ {\frac{p_1^2}{m_1} + \frac{p_2^2}{m_2} = \frac{{p'}_1^2}{m_1} + \frac{{p'}_2^2}{m_2}}\, \end{matrix}\right.\,
هاتان المعادلتان الخاصتان بمبدأ انحفاط كمية الحركة و انحفاظ طاقة الحركة لجسمين متصادمين تصادما مرنا ، ونقابلهما كثيرا عند دراستنا للميكانيكا وكذلك عند دراستنا لحركة الجزيئات في الغازات ودراسة الجسيمات الذرية .
وبالنسبة لمن يشتغل بالفيزياء فهو يهتم بتلك المعادلتين ، ويعرف في نفس الوقت أن في الطبيعة قوانين أخرى لها فعاليتها في تسيير طبيعة الكون ، منها قانون بقاء الطاقة ، وقانون انحفاظ العزم ، وقانون انحفاظ الشحنة الكهربائية ، وقانونانحفاظ الزخم الزاوي ... وغيرها.

الاتزان في الحركة الدورانية

الاتزان
  • اتزان الأجسام الصلبة
يمكن تصنيف الأجسام عندما تؤثر عليها القوى إلى أجسام متماسكة وأجسام غير متماسكة . والجسم المتماسك هو الجسم الذي لا تتغير أبعاد نقاطه الهندسية عند تأثير القوى عليه ، مثل كرة معدنية أو قطعة من الخشب ... أما الجسم غير المتماسك فهو الجسم الذي تتغير أبعاد نقاطه الهندسية عندما تؤثر عليه قوة مثل كرة عجين ، أو طين رطب ...
  • الجسم المتماسك:
هو الجسم الصلب الذي تكون جميع أجزاؤه مثبتة بعضها ببعض بحيث يحتفظ بشكل ثابت عند التأثير عليه بقوى خارجية. ونتيجة لتماسك الجسم الصلب ، فإنه إذا أثرنا عليه بقوة خارجية عند نقطة منه ، فإن تأثيرها ينتقل بالتساوي إلى كل أجزائه.
إذا أثرت قوة على جسم - نقطة مادية - فإن النقطة المادية تنتقل من مكانها في اتجاه القوة ، ويقال أن القوة أحدثت حركة انتقالية للنقطة ، وتتوقف هذه الحركة على اتجاه القوة ، ونقطة تأثير القوة في الجسم. وبشكل عام إذا أثرت قوة على جسم ما حر الحركة فإن حركته بوجه عام هي مزيج من حركتين معا ، حركة يقوم بها الجسم ككل وهي حركة انتقالية - انسحابية - ، وحركة دورانية يمكن أن يقوم بها الجسم حول محور.
ويؤدي تطبيق قوة وحيدة على الجسم إلى تغير في حركته الانتقالية والدورانية في آن واحد . وقد يؤدي تطبيق عدة قوى على الجسم في آن واحد إلى أن تكافئ هذه القوى بعضها بعضا ، مما يؤدي إلى عدم حصول تغير في حركة الجسم الانتقالية أو الدورانية . وإذا أثرت في الجسم ثلاث قوى مستوية وغير متوازية فإنه يجب أن تكون محصلة القوى أية قوتين منها مساوية ومعاكسة للقوة الثالثة إذا أردنا للجسم أن يكون متزنا ، أي يجب أن تلتقي القوى الثلاث في نقطة واحدة.
ونقول في هذه الحالة أن الجسم في حالة اتزان . وهذا يعني أن الجسم ككل إما أن يبقى في حالة سكون أو إنه يتحرك في خط مستقيم وبسرعة منتظمة.
  • الاتزان :
يقال عن الجسم الصلب إنه متزن إذا كان ساكنًا ، أو إذا كان يتحرك بسرعة منتظمة - سرعة ثابتة - في خط مستقيم ، وذلك عندما تتحقق شروط الاتزان . مثل : كتاب على طاولة ، مروحة معلقة في سقف الغرفة ، سيارة تتحرك بسرعة منتظمة في خط مستقيم.
  • شروط الاتزان :
يتزن الجسم الصلب الخاضع لتأثير قوتين عندما تكون القوتان متساويتان مقدارا ومتعاكستان اتجاها ، ولهما نفس خط العمل.
  • الشرط الأول للاتزان :
عندما يكون الجسم في حالة اتزان فإن محصلة القوى المؤثرة عليه تكون مساوية للصفر. ق = صفر ولذلك لابد أن يكون محصلة القوى المؤثرة رأسيا وأفقيا يساوي صفر . أي أن ق س = صفر ق ص = صفر وهذا الشرط يضمن الاتزان الانتقالي للجسم.
الشرط الثاني للاتزان : لابد أن يكون للقوتين المؤثرتين المتوازيتين نفس خط العمل ، أي لابد أن تكون القوى المتوازية متلاقية في نقطة واحدة. عز = صفر وهذا الشرط يضمن الاتزان الدوراني للجسم.
الاتزان الاستاتيكي :
الاتزان الديناميكي :
الاتزان الانتقالي : يكون الجسم في حالة اتزان انتقالي ، وليس في حالة اتزان دوراني عندما تكون القوتان المؤثرتان متساويتان مقدارا ومتضادتان اتجاها ويكون خط
عملهما مختلف . ق = صفر عز = صفر
الاتزان الدوراني :
حالات الاتزان الاستاتيكي : توجد للاتزان الاستاتيكي ثلاث حالات أو درجات من الثبات وهي تعرف كالتالي : الحالة الأولى : الاتزان المستقر : وهو للأجسام المستقرة في توازنها . وفيه إذا دفع الجسم لإبعاده عن حالة الاتزان فإنه يعود إليه مرة ثانية . مثل كتاب موضوع على سطح طاولة ، فإنه إذا رفع أحد أطرافه قليلا ثم ترك فإنه يعود إلى حالته الأولى .
الحالة الثانية: الاتزان غير المستقر : وهو للأجسام التي لها اتزان غير مستقر - قلق - . وفيه إذا دفع الجسم لإبعاده عن حالة الاتزان فإنه يبتعد عنها نهائيا . مثل دفع كرسي يستقر على رجلين فقط فإنه ينقلب عند دفعه.
الحالة الثالثة: الاتزان المحايد - المتعادل -: وفيه إذا دفع الجسم لإبعاده عن حالة الاتزان فإنه ينتقل لحالة اتزان جديدة ، ولا يرجع للحالة الأولى ، ولايبتعد الجسم عن حالة الاتزان إلا بقدر ما
يفرض عليه . مثل اسطوانة موضوعة على طاولة .
الخلاصة : ان الجسم الصلب يتزن تحت تأثير مجموعة من القوى ، إذا كانت هذه القوى مستوية ومتلاقية في نقطة ، ومحصلتها تساوي صفر . أما إذا كانت القوتان المؤثرتان في الجسم متوازيتين ومتساويتين ومتضادتين في الاتجاه ، فإن الجسم لا يتزن بل يكتسب حركة دورانية مع أن محصلة هاتين القوتين تساوي صفر.