1.稳定平衡:凡能在被移动离开它的平衡位置后,仍试图回复其原来位置(此时其重心比较低)从而恢复到原来的平衡状态的物体,它原来的平衡状态叫“稳定平衡”。例如,圆球体在一个凹进的圆盘中时;一圆锥体以其底面竖立时,都属于稳定平衡状态。
2.不稳定平衡:处于平衡状态的物体,由于受到某种外界微小的作用,如果物体稍有偏离就不能恢复到原来的平衡状态,这种情况叫“不稳定平衡”。例如,当一个圆球体放在一个凸起的圆盘上,或是一个圆锥体,以其尖端竖立在一个平面上,这些物体都处于不稳定平衡状态。翻倒后,一直要等到它们的重心相对地取得最低位置时,这些物体才会静止不动。即任何微小的运动都能使其重心降低的物体,一定处于不稳定平衡状态之下。
3.亚稳平衡:如果物体在外力作用下,稍有偏离尚可恢复,而偏离稍大就失掉平衡的状态,称为“亚稳平衡”。
4.随遇平衡:如果物体在外界作用下,它的平衡状态不随时间和坐标的变化而改变,这种状态叫“随遇平衡”。例如,当一个圆球体停在一个水平平面上的时候,或是一个圆锥体以其外壳的一条边线与平面相接触,即横向放在一个水平平面上时,都会出现随遇平衡状态。这些物体如被移置到一个新的位置时,虽然它们不能自动地恢复其原来的位置,但它们在新的位置上,却仍能停住不动,其重心之高度,亦保持不变。一般说来,任何微小之运动,既不能将其重心提高,亦不能使其重心降低之物体,一定处于随遇平衡状态之下。
上述几种平衡状态,是处于重力场以及其他有势场的物体在场作用下的平衡情况。处于有势场的物体和场一起具有势能,而物体都有向势能较小位置运动的趋势。稳定平衡是指物体处于势能最小位置,当稍有微小扰动,令其离开平衡位置,外界必须对它作功,势能增加,在扰动后物体将自动回到原来势能最小的位置。所谓不稳定平衡是指物体处于势能最大时的平衡。任何微小的扰动即能引起重力对它作功,势能继续减小,不能再自动恢复原状。而随遇平衡的物体,受到扰动,势能将保持不变,在任意位置可继续保持平衡。在日常生活中对具体问题应具体分析,例如,放在桌上的鸡蛋,对旋转运动来说,是处于随遇平衡状态下;对倾倒运动而言,开始是不稳定平衡,接着则为稳定平衡。