Сила і момент сили - питання до екзмену
Сила і момент сили
Сила - це міра механічної дії одного тіла на інше Чисельно вона визначається твором маси тіла на його прискорення, викликане даної силою:
Вимірювання сили, так само як і маси, засноване на другому закон! Ньютона. Сила, прикладена до даного тіла, викликає його прискорення Джерелом сили є інше тіло; отже, взаємодіють два тіла. Таким чином, є «дія» другого тіла на перше і «протидія» першого тіла, прикладена до другого; Оскільки дія і протидія прикладені до різних тіл їх не можна складати, замінювати рівнодіюча.
По третє закону Ньютона - «Дії завжди існує рівне і протипожежні-помилково спрямована протидія» - дії двох тіл один на одного завжди рівні і протилежні за напрямком. цей закон справедливий тільки для інерційних систем відліку. При застосуванні неінерційних систем відліку крім взаємодії тел враховують ще «фіктивні» сили інер-ції (див. Гл. IV).
Момент сили - це міра крутного дії сили на тіло; він визначається твором модуля сили на її плече.
Момент сили вважають позитивним, коли сила викликає поворот тіла проти годинникової стрілки, і негативним при повороті тіла за годинниковою стрілкою (з боку спостерігача).
Момент сили - величина векторна: сила проявляє своє обертаю-ний дію, коли вона прикладена на її плечі (рис. 8, а). Інакше! кажучи, лінія дії сили не повинна проходити через вісь обертання. Якщо сила лежить не в площині, перпендикулярній до осі, знаходять складову сили, що лежить в цій площині (рис. 8, б); вона і викликає момент сили відносно осі. Решта складових на нього не впливають. Зрозуміло, що сила, що збігається з віссю або паралельна їй, також не має плеча щодо осі, а следо-вательно, немає і її моменту.
Тяга кожного м'яза утворює момент сили відносно осі відповідного суглоба. Сили, ззовні прикладені до тіла під час руху, зазвичай не проходять через його центр мас, так що виникають моменти сил щодо ЦМ. Силу, що не проходить через точку (наприклад, через ЦМ), в твердому тілі можна привести до цієї точки.
Імпульс сили та імпульс моменту сили
Імпульс сили - це міра впливу сили на тіло за даний проміжок часу (в поступальному русі). За кінцевий проміжок часу він дорівнює певному інтегралу від еле-тарного імпульсу сили, де межами інтегрування є моменти початку і кінця проміжку часу дії сили:
У разі одночасної дії декількох сил сума їх імпульсів дорівнює імпульсу їх рівнодіюча за той же час. Будь-яка сила, прикладена навіть в частки секунди (наприклад, при відштовхуванні коником від льоду), має імпульс (рис. 9).
Під обертальному русі момент сили, діючи протягом певного часу, створює імпульс моменту сили. Імпульс моменту сили - це міра впливу моменту сили відносно даної осі за даний проміжок часу (у вра-щательном русі).
Кількість руху 1 - це міра поступального руху йшла, що характеризує його здатність передаватися іншому тілу у вигляді механічного руху. Кількість руху тіла вимірюється твором маси тіла на його швидкість:
кількість руху тіла може бути визначено, наприклад, по тому, як довго воно рухається до зупинки під дією вимірюваної гальмує сили.
Кінетичний момент 1 - це міра обертального руху тіла, Характеризує його здатність передаватися іншому тілу у вигляді Механічного руху. Кінетичний момент дорівнює добутку моменту інерції щодо осі обертання на кутову швидкість тіла: