Момент силы относительно центра (или точки).
Опыт показывает, что под действием силы твердое тело может наряду с
поступательным перемещением совершать вращение вокруг того или иного
центра. Вращательный эффект силы характеризуется ее моментом.
30
Рассмотрим силу , приложенную в точке А твердого тела (рис. 11).
Допустим, что сила стремится повернуть тело вокруг центра О. Перпендикуляр
h
, опущенный из центра O на линию действия силы , называется плечом силы
относительно центра О. Так как точку приложения силы можно произвольно
перемещать вдоль линии действия, то, очевидно, вращательный эффект силы
будет зависеть: 1) от модуля силы F и длины плеча h; 2) от положения
плоскости поворота ОАВ, проходящей через центр О и силу F; 3) от
направления поворота к этой плоскости.
Рис.11
Ограничимся пока рассмотрением систем сил, лежащих в одной
плоскости. В этом случае плоскость поворота для всех сил является общей и в
дополнительном задании не нуждается.
Тогда для количественного измерения вращательного эффекта можно
ввести следующее понятие о моменте силы: моментом силы относительно
центра О называется величина, равная взятому с соответствующим знаком
произведению модуля силы на длину плеча.
Момент силы относительно центра О будем обозначать символом
m
0
(F
). Следовательно,
В дальнейшем условимся считать, что момент имеет знак плюс, если сила
стремится повернуть тело вокруг центра О против хода часовой стрелки, и знак
минус, - если по ходу часовой стрелки. Так, для силы , изображенной на
рис.20,а, момент относительно центра О имеет знак плюс, а для силы,
показанной на рис.20,б, - знак минус.
Отметим следующие свойства момента силы:
1) Момент силы не изменяется при переносе точки приложения силы
вдоль ее линии действия.
2) Момент силы относительно центра О равен нулю только тогда, когда
сила равна нулю или когда линия действия силы проходит через центр О (плечо
равно нулю).
3) Момент силы численно выражается удвоенной площадью тре-
угольника ОАВ (рис. 20,б)
Этот результат следует из того, что
31
Рассмотренное определение момента силы подходит только для плоской
системы сил.
Достарыңызбен бөлісу: |