Oosthoek encyclopedie

Oosthoek's Uitgevers Mij. N.V (1916-1925)

Gepubliceerd op 19-01-2019

Evenwicht

betekenis & definitie

Evenwicht - 1) (natuurk.). In de mechanica wordt een lichaam of stelsel gezegd in e. te zijn, wanneer de verschillende er op werkende krachten elkaar opheffen. Ook kan gezegd worden, dat een lichaam in e. is, wanneer bij eene zeer kleine verplaatsing van het lichaam de krachten, die er op werken, te zamen geen arbeid verrichten. Het e. kan stabiel, labiel of indifferent zijn, al naar gelang eene kleine verplaatsing uit den evenwichtsstand terugkeer tot dien stand, verdere verwijdering daarvan of geen verdere beweging ten gevolge heeft. Een voorbeeld hiervan is een bol op een concaaf, convex of horizontaal vlak onder den invloed der zwaartekracht, in het eerste geval is het e. stabiel, in het tweede labiel, in het laatste indifferent.

Bij stabiel e. is de potentiëele energie een minimum, bij labiel e. een maximum, terwijl ze bij indifferent evenwicht niet verandert bij verplaatsing. Voor een in een vloeistof geheel of gedeeltelijk ondergedompeld lichaam is het e. als volgt te onderzoeken. Op het lichaam werken twee krachten n.l. zwaartekracht en opwaartsche druk der vloeistof. De zwaartekracht P is gelijk aan het gewicht van het lichaam, die in het gewichtszwaartepunt G van het lichaam aangrijpt; de opwaartsche druk V is gelijk aan het gewicht der door het lichaam verplaatste vloeistof en grijpt aan in het drukkingspunt F, d.i. het zwpt. der verplaatste vloeistof. Voor e. moeten beide krachten even groot zijn en in dezelfde vertikale lijn liggen. Voor geheel ondergedompelde lichamen zie fig a, b, en c. In fig. a vallen G en F samen. Hoe het lichaam ook draait, de krachten P en V blijveninm dezelfde vertikale lijn liggen en is het. e. indifferent. In fig. b. ligt G boven F. Bij de kleinste helling van het lichaam gaat G naar G1 terwijl F op dezelfde plaats blijft; er ontstaat een koppel dat het lichaam draait tot G vertikaal onder F komt; het, e. is hier labiel.

In fig. c. ligt G onder F. Komt door een helling G b.v. in G2, dan ontstaat een koppel, dat het lichaam weer terug draait en is het e. stabiel. Voor schepen b.v. onderzeebooten is het laatste geval alleen mogelijk en moet het gewichtszwaartepunt dus onder het drukkingspunt liggen. Voor drijvende lichamen of gewone schepen is dit anders, zie de fig. d, e. en f., die de dwarsdoorsnede van een schip in hellenden stand voorstellen. Hierin hebben P, G en V dezelfde beteekenis als hiervoor, terwijl Fx de plaats van het drukkingspunt in hellenden stand vóórhelt en M het snijpunt der lijn van opwaartschen druk in hellenden stand met de hartlijn van het schip is. In fig. d is het drukkingspunt. dat in rechten stand in F lag, bij het hellen in F1 gekomen en ligt dus rechts van G. De krachten P en V vormen nu een koppel waardoor het schip weer in zijn rechten stand terug draait. Het schip is hier in stabiel e., hoewel G toch boven F ligt. In fig e. komt F, bij het hellen juist onder G te liggen en val M met G samen.

Het schip is hier in indifferent e. In fig. f vormen P en V een koppel, waardoor het schip verder helt, er is dus labiel e. Uit de plaats van M ten opzichte van G is in de fig. d, e en f te zien, dat zoolang M boven G ligt, het schip stabiel is, vallen M en G samen er indifferent e. is en als M onder G komt, het schip labiel wordt. — Twee lichamen worden gezegd in temperatuurevenwicht te zijn, wanneer ze gelijke temperatuur hebben. Van moleculair e. wordt gespoken, wanneer in zeker stelsel bij gegeven volume en warmteinhoud geen zichtbare veranderingen (aantal, hoeveelheid en samenstelling der phasen, temperatuur, enz.) meer plaatsvinden. Desniettemin is er dan geen rust; integendeel hebben de onzichtbare moleculaire bewegingen voortdurend plaats. Bij het moleculair e. is er ook steeds temperatuurevenwicht aanwezig. Beide soorten e. vat men wel samen onder den naam thermodynamisch e. Dit wordt in het algemeen gekenmerkt door eene maximumwaarde der entropie, of, bij isotherme veranderingen, daardoor, dat eene willekeurige (virtueele) zeer kleine verandering der vrije energie gelijk is aan den (oneindig kleinen) arbeid der uitwendige krachten, die bij de verandering verricht wordt. Een bijzonder geval van het thermodynamisch e. (waarbij echter in ’t algemeen ook met electrische krachten rekening moet worden gehouden) is het chemisch e.; twee of meer stoffen bevinden zich in chemisch e., wanneer er geen chemische omzettingen tusschen die stoffen meer plaats hebben.

2) (staatk.), zie EUROPEESCH EVENWICHT.