Cesko.wiki Stabilita
Author
Albert FloresStabilita je schopnost dané soustavy vrátit se po vychýlení do rovnovážného stavu. Soustavou může být mechanický, fyzikálně-chemický, biologický či biochemický (viz Biologická stabilita), biologicko-ekologický nebo společenský systém.
Stabilita mechanické soustavy
Veličinou udávající míru stability (stálosti rovnovážné polohy) mechanické soustavy (někdy zkráceně nazývanou stabilita) je rozdíl potenciální energie tělesa mezi vratkou a stálou rovnovážnou polohou, neboli minimální množství práce, které je třeba vykonat, aby se soustava ze stálé rovnovážné polohy dostala do vratké rovnovážné polohy. V tomto smyslu např. +more stabilita tuhého tělesa v tíhovém poli závisí přímo úměrně na hmotnosti tělesa, nepřímo úměrně na výšce těžiště ve stálé poloze a přímo úměrně na výšce těžiště ve vratké poloze.
Jako míra stability jednoho tělesa (podložené těleso, zavěšené těleso, plovoucí těleso) se v některých případech namísto potenciální energie používá minimální moment síly, který je potřeba k tomu, aby těleso překlopil do polohy, ze které se již nevrátí dopolohy původní. V tomto smyslu stabilita tělesa v tíhovém poli závisí na vzdálenosti těžnice od nejbližší klopné hrany či od osy závěsu, kolem které se zavěšené těleso otáčí, v případě plovoucích těles na vzdálenosti těžnice a metacentra (tedy i na tvaru ponořené části, ovlivňující působiště vztlakových sil).
V podobném, ale zobecněném smyslu se hovoří o stabilitě letadla jakožto vlastnosti letadla udržovat stabilní polohu při letu.
Stejným způsobem jako u čistě mechanických soustav se stabilita rovnováhy charakterizuje i pro soustavy, ve kterých působí elektrické a magnetické síly. Je přitom nutno uvažovat potenciální energie v elektromagnetickém poli, tedy elektrickou práci při změně konfigurace soustavy nebo působících polí, resp. +more vznikající momenty elektrických a magnetických sil (viz magnetický moment).
Stabilita termodynamické soustavy
Kritériem stability (stálosti termodynamické rovnováhy) termodynamické soustavy je vhodně zvolená termodynamická veličina, charakterizující v daných podmínkách termodynamickou rovnováhu. Podle těchto podmínek může takovou veličinou být entropie (při rovnovážných procesech neroste), ale zpravidla je to vhodný termodynamický potenciál: * Pro izolované uzavřené termodynamické systémy (nekoná se objemová práce a neprobíhá tepelná ani látková výměna s okolím) je stabilní rovnovážný systém charakterizován minimem vnitřní energie. +more * U systémů s tepelnou výměnou s okolím je situace složitější: ** Pro systémy, u kterých je udržována konstantní teplota (běžné fyzikálně-chemické systémy v termostatu nebo v přímém kontaktu s ohřívačem/chladičem) a nekoná se objemová práce a neprobíhá látková výměna s okolím, je stabilní rovnovážný systém charakterizován minimem volné energie. ** Pro systémy, u kterých je udržována konstantní teplota a tlak (běžné fyzikálně-chemické systémy při atmosférickém tlaku v termostatu nebo v přímém kontaktu s ohřívačem/chladičem) a neprobíhá látková výměna s okolím, ale koná se objemová práce, je stabilní rovnovážný systém charakterizován minimem Gibbsovy energie.
Pro soustavy s probíhající látkovou výměnou je potřeba navíc uvažovat chemickou práci. Popis a zákonitosti ustálenosti takových soustav jsou předmětem teorie chemické rovnováhy.
Vhodné termodynamické potenciály lze definovat i pro soustavy, ve kterých působí elektrické a magnetické síly, tedy ve kterých se koná elektrická práce, nebo soustavy, ve kterých se koná práce na deformaci pevných těles.
Stabilita živých soustav
Stabilita vnitřního prostředí živého organismu, případně obecnější stabilita společenství organismů v daném prostředí se nazývá homeostáze (biologická resp. ekologická homeostáze).
Další významy
Stabilita, stabilnost, ustálenost, rovnovážnost nebo stálost vlastností závisí na kontextu: * v přírodovědných a technických oborech, jako je optika, chemie, fyzika, elektrotechnika atd. , jde o udržování určitých vlastností beze změny s časem, * ve společenskovědních a ekonomických oborech, jako je lingvistika, politika, ekonomika apod. +more jde o stálost vazeb, které zajišťují udržitelnost systému.