W statyce płaskiej równowaga dowolnego układu sił oznacza jednoczesne spełnienie dwóch niezależnych warunków:
- brak wypadkowej sił (suma wektorowa sił równa zero),
- brak wypadkowego momentu (suma momentów względem dowolnego punktu równa zero).
Wielobok sił jest graficznym sposobem dodawania wektorów sił "głowa do ogona". Jeżeli po dodaniu wszystkich sił koniec ostatniego wektora wraca do punktu startu, wielobok jest zamknięty. Taki obraz odpowiada sytuacji, w której suma sił jest równa zeru, czyli nie istnieje wypadkowa powodująca ruch postępowy.
Samo domknięcie wieloboku sił nie gwarantuje jeszcze pełnej równowagi, bo układ może nadal tworzyć parę sił (czysty moment), która wywołuje obrót bez ruchu postępowego. Dlatego potrzebny jest drugi warunek.
Wielobok sznurowy (funikularny) wiąże się z rozkładem linii działania sił i informacją o momentach. Jego domknięcie jest graficznym odpowiednikiem spełnienia warunku momentów dla układu w płaszczyźnie. Jeżeli wielobok sznurowy jest otwarty, oznacza to istnienie niezrównoważonego momentu (tendencja do obrotu).
Dlatego poprawne jest stwierdzenie: układ pozostanie w równowadze, gdy zamknięty jest wielobok sił oraz zamknięty jest wielobok sznurowy.
Pozostałe odpowiedzi są błędne, ponieważ:
- "zamknięty oraz wielobok sznurowy jest otwarty" – brak wypadkowej, ale pozostaje niezrównoważony moment, więc układ może się obracać,
- "otwarty oraz wielobok sznurowy jest zamknięty" – nawet przy spełnionym warunku momentów występuje wypadkowa siła, więc układ będzie miał tendencję do ruchu postępowego,
- "otwarty oraz wielobok sznurowy jest otwarty" – nie są spełnione warunki równowagi ani dla sił, ani dla momentów.
Wskazówka egzaminacyjna: kojarz domknięcie wieloboku sił z sumą sił, a domknięcie wieloboku sznurowego z sumą momentów. W równowadze muszą być spełnione oba.
