Bir cisme etkiyen net kuvvet sıfır ise o cismin dengelenmiş kuvvetlerin etkisinde olduğu ifade edilir. Bu durumda, cisim durmaktaysa durmaya; bir hızı varsa o hızla hareket etmeye devam eder. Her iki durumda da cisim dengededir. Bir araba direksiyonu iki yanından karşılıklı tutularak bir el ile aşağıya, diğer el ile yukarıya doğru eşit büyüklükte kuvvetlerle aynı anda çekilirse direksiyona uygulanan kuvvetlerin bileşkesi sıfır olur. Direksiyona etkiyen net kuvvet sıfır olmasına rağmen direksiyon yine de dönmeye başlar. Bu durum, sadece net kuvvetin sıfır olmasının denge için yeterli koşul olmadığını gösterir (Şekil 1.69).

Bir cisme etkiyen net kuvvetin sıfır olması cismin dengede olması için yeterli değildir. Tek tekerlekli bir bisiklet üzerindeyken olduğu yerde durabilen bir bisikletli dengededir. Bu durumdayken bisikletliye etkiyen net kuvvet sıfırdır. Tekerleğin dönmesi durumunda bisikletin dengesi bozulur. Bu nedenle bisikletli, pedala uyguladığı ileri geri kuvvetlerle tekerleğin dönmesini engellemeye çalışır. Bisikletin dengede kalabilmesi için dönme hareketinin de engellenmesi gerekir (Görsel 1.21). Bir cismin dengede olabilmesi için cisme etkiyen toplam kuvvetin sıfır olmasının yanında toplam torkun da sıfır olması gereklidir.

Cisme etki eden net kuvvetin sıfır olabilmesi için kuvvetlerin bileşkesine eşit büyüklükte ve zıt yönde bir dengeleyici kuvvet olması gerekir. Bu kuvvet denge koşullarının sağlanabilmesi için toplam torkun sıfır olduğu noktaya uygulanmalıdır. Bu nedenle O noktası dengeleyici kuvvetin uygulama noktasıdır.

Ağırlığı ihmal edilen ve her bir bölmesi d uzunluğunda olan bir çubuğun ortasına ağırlığının büyüklüğü G olan cisim konulup çubuk bir ucundan esnemeyen iple asılarak ve diğer ucundan da desteğe temas ettirilerek dengelenebilir (Şekil 1.75.a). Böyle bir durumda ipte gerilme kuvveti oluşurken destekte de tepki kuvveti oluşur (Şekil 1.75.b). Kuvvetler sistem üzerine çizildikten sonra denge koşulları uygulanarak hem ipteki gerilme kuvveti hem de desteğin tepki kuvveti bulunabilir.

KÜTLE MERKEZİ VE AĞIRLIK MERKEZİ

Kesit uzunlukları diğer uzunluğunun yanında ihmal edilecek kadar küçük olan cisimler tek boyutlu olarak kabul edilebilir. Bu durumda türdeş, tek boyutlu cismin ağırlığı uzunluğuyla doğru orantılı olur. Kalınlığı, yüzey alanı yanında küçük olan cisimler iki boyutlu olarak kabul edilebilir. Bu durumda türdeş, iki boyutlu cismin ağırlığı alanıyla doğru orantılı olur. Türdeş ve üç boyutlu cisimlerden içi boş olanlarının ağırlıkları yüzey alanlarının toplamıyla, içi dolu olanlarının ağırlıkları ise hacimleriyle doğru orantılı olur.

Ağırlık merkezi O olan türdeş bir levha, esnemeyen ip ile asıldığında ağırlığının doğrultusu O noktasından geçecek şekilde dengede kalır (Şekil 1.83.a). Levha üzerindeki I numaralı bölmeye başka bir parça eklenirse levhanın dengesi 1 yönünde bozulur (Şekil 1.83.b). Levhanın I numaralı parçası çıkarılırsa levhanın dengesi 2 yönünde bozulur (Şekil 1.83.c). Bu nedenle sisteme eklenen parçaların ağırlığı aşağı yönde, sistemden çıkarılan parçaların ağırlığı ise yukarı yönde kuvvetle gösterilerek işlem yapılabilir.