Điều kiện cho trạng thái cân bằng tĩnh của một cơ thể cứng nhắc là gì?

Để một vật cứng ở trạng thái cân bằng tĩnh, không có gia tốc toàn phần, phải đáp ứng hai điều kiện. Đầu tiên, tổng vectơ của tất cả các lực tác dụng lên nó phải bằng không (cân bằng tịnh tiến). Thứ hai, tổng của tất cả các mômen do ngoại lực tác động lên bất kỳ trục nào phải bằng 0 (cân bằng quay).

Ý nghĩa chính xác của việc một vật ở trạng thái cân bằng là không có gia tốc toàn phần, bất kể có vận tốc hay không. Theo định luật chuyển động của Newton, để xảy ra gia tốc, một vật phải được tác động bởi một lực không cân bằng hoặc một mômen không cân bằng. Đối với vật cứng, có thể thực hiện hai dạng chuyển động: chuyển động quay và chuyển động tịnh tiến. Nếu tổng vectơ của tất cả các lực tác dụng lên vật cứng bằng 0 thì không có lực không cân bằng và do đó không có gia tốc tịnh tiến, do đó vật cứng ở trạng thái cân bằng tịnh tiến. Nếu tổng của tất cả các mômen tác dụng lên vật cứng bằng 0, thì không có mômen không cân bằng và do đó không có gia tốc quay, nghĩa là vật cứng ở trạng thái cân bằng quay. Khi một vật cứng có cả cân bằng tịnh tiến và cân bằng quay, thì không có gia tốc toàn phần và cân bằng tĩnh đạt được.