Момент сили відносно точки

Момент сили відносно точки є твором сили F і відстані від цієї точки до лінії дії сили по перпендикуляру. На малюнку 1 момент сили М щодо точки Р дорівнює Fx. Момент сили виробляє вращающее дію навколо точки Р. Це обертання буде направлено проти годинникової стрілки на малюнку 1 а, в и р і за годинниковою стрілкою на малюнку 1 6. Одиницею СІ моменту сили є ньютон х метр (Нx м), оскільки сила вимірюється в ньютонах (Н), а расстояніе- в метрах (м). На практиці, однак, часто зручно використовувати одиницю, що не входить в СІ, - Нсм, т. Е. Вимір сили в Н і відстані в см. Для позначення обертання за годинниковою стрілкою і проти неї потрібен якийсь символ.

Це зазвичай робиться присвоєнням знаку «+» моменту сили, що викликає обертання проти годинникової стрілки, і знака «-» за годинниковою стрілкою. Насправді обертання викликається двома рівними і протилежними паралельними силами, точки прикладання яких не збігаються (на малюнку 1 рівна і протилежна сила реакції повинна була б бути показана в точці Р). Пара рівних сил виробляє обертальний момент. Для підрахунку обертального моменту (моменту пари сил) T виберемо довільну точку (рис. 2).
а) Розглянемо моменти сил щодо точки Р1

(Знак «-» показує обертання проти годинникової стрілки).

б) Розглянемо моменти сил щодо точки Р2:
загальний момент = - Fy - Fd + Fy

(Знак «-» показує обертання за годинниковою стрілкою).

В обох випадках значення обертального моменту Т виявляється рівним добутку однієї з сил і відстані по перпендикуляру між лініями дії сил, воно не залежить від вибору точки Р. Тому при визначенні обертального моменту (див. Рис. 1) можливо було враховувати одну лише силу F і відстань х.

Малюнок 3 показує вимірювальну лінійку вагою 1 Н, врівноважену на лезі ножа. Сили, що діють на лінійку, повинні бути в рівновазі, тобто. Е. Сила тяжіння лінійки до Землі - її вага W - повинна мати рівну і протилежну силу реакції R, що діє з боку леза на лінійку, що запобігає падіння лінійки.

Оскільки лінійка не обертається навколо точки Р, то діючі на лінійку сили повинні бути рівні, протилежні і прикладені в одній точці. Тому в точці Р відсутній момент сили. Зауважте, якщо купити кондиціонер general. то сила, що діє через точку, не виробляє обертального ефекту, т. е. відсутній момент сили відносно точки, через яку вона діє. Це відбувається тому, що відстань між тією точкою і лінією дії сили дорівнює нулю: х = 0 і M = Fx = F х 0 = 0. Якщо сила 2 Н прикладена в точці Р, то сила реакції R1 стає 3 Н, що дорівнює і протилежної загальної спрямованої вниз силі F + W = 3 H. Як і раніше, обертання відсутня. Якщо ж сила F прикладена, скажімо, в 10 см вліво від точки Р, то лінійка відразу ж нахиляється ліворуч вниз, т. Е. Обертається проти годинникової стрілки. Вага W і частина сили R1 рівній вазі W, знищуються, залишаючи F і частина сили R1. рівній F, які становлять пару сил з обертовим моментом T = Fx. Простіше кажучи, момент сили F відносно точки Р - це Fx.

Якщо рівновага лінійки відновити і силу F докласти з лівого боку лінійки в 50 см від точки Р, то лінійка буде обертатися проти годинникової стрілки швидше, ніж раніше. Частина сили R1 врівноважується вагою W, і залишається пара сил F, що обертає момент якої дорівнює T = Fy. або момент сили відносно точки Р - Fy.

Це показує важливість такого параметра, як відстань між точкою прикладання сили і опорою Р, коли ми маємо справу з моментами сил щодо точки Р. Зрозуміло, що велика сила F1. скажімо, що дорівнює 5 Н, прикладена на відстані 10 см, а потім 50 см вліво від Р, зробить більше вращающее дію, ніж сила F, що дорівнює 2 Н, прикладена в тих же точках.

Фізика 7 клас

Фізика 8 клас

Фізика 9 клас

Підручник з фізики Перишкін А.В. для 9 класу завершує курс фізики основної школи та відповідає вимогам мінімуму змісту основного освіти.

ГДЗ 7-9 клас

Готові домашні завдання з фізики до підручників Перишкін: ГДЗ для 8 класу скачати. решебник з фізики 9 класу скачати.