Плечо силы. Момент силы
Единица измерения момента силы в системе СИ — Н • м (Ньютон • метр).
Знак момента силы
Если сила, приложенная к телу, вращает его по часовой стрелке, то момент силы , если против часовой стрелки, то момент силы .
Момент силы равен нулю, если плечо силы, приложенной к телу, равно нулю.
Примеры решения задач
Задание | Доска массой 10 кг и длиной 2 м лежит на горизонтальной поверхности. Доску приподнимают за один конец, прикладывая усилие 60 Н. Какие моменты при этом создают силы, действующие на доску? |
Решение | Выполним рисунок.
На доску действуют сила тяжести , сила реакции опоры и внешняя сила . Эти силы приложены в разных точках, как показано на рисунке. Когда доску приподнимают, ось вращения проходит через точку . Момент силы определяется формулой:
Сила реакции опоры не создает момента, так как плечо этой силы равно нулю (точка приложения силы лежит на оси вращения):
Плечо силы тяжести:
Сила тяжести создает отрицательный момент, так как эта сила поворачивает доску против часовой стрелки. Момент силы тяжести:
Ускорение свободного падения м/с.
Внешняя сила приложена к точке A (другому концу доски), плечо этой силы:
Внешняя сила вращает доску по часовой стрелке, следовательно, момент этой силы положительный. Момент внешней силы:
|
Ответ | Момент силы реакции опоры
момент силы тяжести Н•м момент внешней силы Н•м |