Vật rắn là vật mà khoảng cách giữa hai điểm bất kỳ của vật không đổi trong suốt quá trình đứng yên hay chuyển động.
1/ Các dạng cân bằng của vật rắn:

một thanh đồng chất có thể quay quanh trục cố định đi qua tâm O. Trong trường hợp a khi tác dụng một lực F làm vật rắn lệch khỏi vị trí cân bằng ban đầu một góc α sau khi ngừng tác dụng lực một khoảng thời gian nó sẽ trở lại trạng thái cân bằng ban đầu, trường hợp b tương tự nhưng nó không thể trở lại trạng thái cân bằng ban đầu, trường hợp c đặt vật trong mặt phẳng ngang và quay thì tùy thuộc vào độ lớn của lực tác dụng nó sẽ có các vị trí cân bằng khác nhau sau mỗi lần quay.

Cân bằng bền: nếu đưa vật ra khỏi vị trí cân bằng ban đầu vật có khả năng tự trở về vị trí cân bằng ban đầu không cần đến tác nhân bên ngoài gọi là cân bằng bền (ví dụ hình a)

Cân bằng không bền: đưa vật ra khỏi vị trí cân bằng ban đầu vật không có khả năng tự trở về vị trí cân bằng ban đầu gọi là cân bằng không bền (ví dụ hình b)
Cân bằng phiếm định: sau khi vật rời khỏi vị trí cân bằng ban đầu vật chuyển sang trạng thái cân bằng mới được gọi là cân bằng phiếm định (ví dụ hình c)

2/ Cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của hai lực

Điều kiện cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của hai lực

\[\vec{F_{1}}+\vec{F_{2}}=\vec{0}\]​

Có nghĩa là:
F₁=F₂: hai lực tác dụng vào cùng một vật rắn và có cùng độ lớn.
$$\vec{F_{1}}$$ = - $$\vec{F_{2}}$$: hai lực tác dụng vào vật rắn cùng phương ngược chiều nhau

Thực nghiệm chứng tỏ rằng trong quá trình điểm đặt của lực dời đến điểm A, B (bất kỳ trên giá của lực) khi đó tác dụng của lực \[\vec{F_{1}}\]; \[\vec{F_{2}}\] lên vật rắn không đổi

kết luận: khi biểu diễn một lực tác dụng vào một vật rắn ta có thể dời điểm đặt của lực trên vật rắn đến một điểm tùy ý trên giá của lực mà không làm thay đổi tác dụng của lực đó lên vật rắn.

3/ Dây dọi-ứng dụng điều kiện bằng của vật rắn.

Treo vật rắn vào một sợi dây không giãn, khi vật rắn nằm cân bằng chứng tỏ lực căng \[\vec{T}\] của sợi dây cân bằng với trọng lực \[\vec{P}\] và phương của sợi dây trùng với phương của trọng lực. Dây có treo vật rắn tương tự như hình dưới được gọi là dây dọi.
​

Trong thực tế người ta sử dụng dây dọi để xác định phương thẳng đứng hoặc trọng tâm của một vật mỏng phẳng.
4/ Trọng tâm của vật rắn, cách xác định trọng tâm của các vật mỏng phẳng.

Trọng tâm G của vật rắn: là điểm đặt của trọng lực
cách xác định trọng tâm của các vật rắn mỏng phẳng:
- Đối với các vật có dạng hình học đối xứng đồng chất, trọng tâm của vật nằm ở trọng tâm hình học của vật.
- Đối với các vật rắn mỏng phẳng có hình dạng bất kỳ, ta có thể sử dụng dây dọi để xác định trọng tâm của vật.

trọng tâm G của một số vật rắn đồng chất mỏng phẳng có dạng hình học đối xứng[/caption]

sử dụng dây dọi để xác định trọng tâm G của vật rắn đồng chất mỏng phẳng bằng cách treo vào các điểm khác nhau trên vật rắn sau đó vẽ lại phương của dây dọi, giao điểm của các đường đánh dấu là trọng tâm của vật rắn mỏng phẳng
Trọng tâm của một số vật rắn có thể nằm ngoài vật rắn như video dưới

https://www.facebook.com/video.php?v=565634617101322

5/ Mức vững vàng và điều kiện cân bằng của vật có mặt chân đế.

Mặt chân đế: là phần diện tích đa giác lồi nhỏ nhất chứa tất cả các phần tiếp xúc của vật rắn với mặt phẳng đỡ.

mặt chân đế lần phần diện tích mầu đỏ phía dưới

Khi trọng lực P có giá đi qua mặt chân đế AB thì vật còn giữ được trạng thái cân bằng (hình a), khi trọng lực P có giá đi qua điểm B một phần rất nhỏ của mặt chân đế nó có nguy cơ bị đổ nghiêng bởi một lực rất nhỏ (hình b), khi trọng lực có giá không đi qua mặt chân đế AB vật sẽ bị đổ (hình c)​

Điều kiện cân bằng của vật rắn có mặt chân đế: trọng tâm phải có giá đi qua mặt chân đế
Mức vững vàng của vật rắn phụ thuộc vào diện tích mặt chân đế và độ cao của trọng tâm.

Xem thêm:
Tổng hợp lý thuyết, bài tập vật lí lớp 10 chương tĩnh học vật rắn

nguổn vật lí phổ thông trực tuyến