Момент сили. Умови рівноваги тіла

Рух тіла під дією кількох сил. Момент сили..

Розділ механіки, в якому вивчаються умови рівноваги тіл, називається статикою.

Рівновагою тіла називають такий стан, коли будь-яке прискорення тіла дорівнює нулю, тобто всі дії на тіло сил і моментів сил зрівноважені. При цьому тіло може:

- знаходитись у стані спокою (рис.2.2.35, а);

- рухатись рівномірно і прямолінійно (рис.2.2.35, б);

- рівномірно обертатись навколо осі, яка проходить через центр його тяжіння, (рис.2.2.35, в).

Умовами рівноваги тіл є:

1) геометрична сума всіх сил, прикладених до тіла дорівнює нулю:

.

2) алгебраїчна сума моментів сил дорівнює нулю:

.

При цьому будь-яке тіло може рухатись поступально і одночасно обертатись навколо деякої осі.

Розглянемо випадок, коли тіло не обертається. Для того щоб тіло не оберталось і знаходилось в рівновазі, необхідно, щоб сума проекцій всіх сил на довільну вісь (, , ) дорівнювала нулю, тобто рівнодійна сил . Тоді тіло або перебуває в спокої, або рухається рівномірно і прямолінійно.

Тіло, яке має вісь обертання, перебуватиме в рівноважному стані, якщо виконується правило моментів сил: сума моментів сил, які обертають тіло за годинниковою стрілкою, має дорівнювати сумі моментів сил, які обертають його проти годинникової стрілки.

Моментом сили називають взятий зі знаком " + " або " - " добуток модуля сили на плече:

.

Момент сили додатний, якщо тіло обертається під дією цієї сили проти годинникової стрілки, від'ємний, якщо тіло обертається за годинниковою стрілкою. Одиниця вимірювання в СІ Н·м.

Плече сили d - це найкоротша відстань від осі обертання до лінії дії цієї сили (рис.2.2.36).

Щоб отримати потрібний момент за найменшого зусилля, потрібно прикладати силу якомога далі від осі обертання, збільшуючи тим самим плече сили і відповідно зменшуючи значення сили. Приклади тіл, які мають вісь обертання: важіль, двері, блоки, коловорот тощо.

Дата добавления: 2017-02-01