W statyce dowolny płaski układ sił (niekoniecznie zbieżny) jest w równowadze tylko wtedy, gdy spełnione są dwa niezależne warunki:
- suma wektorowa sił jest równa zeru (brak wypadkowej siły),
- suma momentów sił względem dowolnego punktu jest równa zeru (brak wypadkowego momentu, czyli brak tendencji do obrotu).
W grafostatyce odpowiada to dwóm konstrukcjom:
- Wielobok sił (odkładanie sił "głowa–ogon" w skali). Jeśli po odłożeniu wszystkich wektorów koniec ostatniego wektora wraca do punktu startu, wielobok jest zamknięty. To jest graficzny zapis warunku ΣF=0.
- Wielobok sznurowy (funikularny) służy do kontroli warunku momentów. Jego zamknięcie oznacza, że nie występuje wypadkowy moment od badanego układu, czyli spełniony jest warunek ΣM=0.
Dlatego odpowiedź "wielobok sił jest zamknięty i wielobok sznurowy jest zamknięty" jest poprawna: obejmuje jednocześnie brak wypadkowej siły i brak wypadkowego momentu.
Pozostałe odpowiedzi są błędne, bo każda z nich dopuszcza sytuację, w której spełniony jest co najwyżej jeden warunek równowagi:
- Przy zamkniętym wieloboku sił, ale otwartym wieloboku sznurowym, układ nie ma wypadkowej siły, lecz nadal może powodować obrót (pozostaje moment).
- Gdy oba wieloboki są otwarte, nie jest spełniony ani warunek sił, ani momentów, więc równowaga jest wykluczona.
- Przy otwartym wieloboku sił i zamkniętym wieloboku sznurowym wypadkowa siła istnieje (brak równowagi postępowej), nawet jeśli momentowo układ mógłby się "bilansować".
Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w pytaniu pojawia się układ dowolny (ogólny), pamiętaj o dwóch warunkach równowagi; samo "zamknięcie" wieloboku sił bywa wystarczające tylko dla układów szczególnych (np. zbieżnych), ale nie dla przypadku ogólnego.
