Dependiendo de las fuerzas que actúan sobre un cuerpo, perturbaciones en este puede conducir a comportamientos diferentes.

Equilibrio de los cuerpos

La figura anterior ilustra los diferentes tipos de equilibrio que un cuerpo apoyado puede tomar, estos equilibrios se definen como sigue:

Equilibrio estable
Cuando se hace un pequeño desplazamiento en el cuerpo, y este tiende a volver a su posición inicial.
Equilibrio inestable
Cuando se hace un pequeño desplazamiento en el cuerpo, y este tiende a alejarse cada vez más de su posición original.
Equilibrio indiferente
Cuando todas las posiciones vecinas del cuerpo también son posiciones de equilibrio, es decir es indiferente ya que no aparecen fuerzas que tienden a devolver o alejar al cuerpo a posición de partida.

Principio de energía potencial mínima

Una posición de equilibrio de un sistema sometido sólo a fuerzas conservadoras es:

  • estable si en esa posición la energía potencial del sistema es mínima;
  • inestable si en esa posición la energía potencial del sistema es máxima;
  • neutral si existe una vecindad en la cual la energía potencial del sistema es constante.

Condición de estabilidad.

Si el centro de gravedad del cuerpo está en la posición más baja, en comparación con todas las adyacentes del cuerpo, el equilibrio será estable.

La condición de equilibrio de un cuerpo apoyado

La condición para soportar un cuerpo apoyado en una superficie no se caiga, devido a la apliación de una fuerza externa \(\vec{F}_{ext}\) es que el vector peso apunte para la base de apoyo del objeto. La figura anterior muestra un cuerpo apoyado que tiende a ser tumbado por una fuerza \(\vec{F}_{ext}\). En este caso, mientras que el vector de peso se encuentre a la izquierda de la línea normal del punto de apoyo, dependiendo de la magnitud de la fuerza externa, el cuerpo no caerá ya que en esta situación, el peso puede generar un torque contrario al torque de la fuerza \(\vec{F}_{ext}\). En el caso del peso estar a la derecha de la línea normal al punto de apoyo, también el propio peso hará caer el cuerpo.