Момент силы
Момент силы показывает, насколько эффективно сила может вращать тело относительно выбранной оси. Чем больше сила и чем дальше от оси проходит её линия действия, тем больше момент силы.
Здесь \(F\) — модуль силы, а \(l\) — её плечо. Если линия действия силы проходит через ось, плечо равно нулю и момент силы также равен нулю: тело не получает вращательного действия этой силы. При перпендикулярном приложении силы к рычагу плечо равно расстоянию от точки приложения силы до оси.
Момент силы может вращать тело по часовой стрелке или против неё. При решении задач выбранному направлению вращения обычно приписывают знак «плюс», а противоположному — знак «минус». В условиях равновесия тела моменты сил учитывают в равновесии тела, используя правило моментов.
Дверь толкают силой \(F=20\,\text{Н}\) за ручку, находящуюся на расстоянии \(l=0{,}8\,\text{м}\) от оси петель. Если сила направлена перпендикулярно двери, момент равен \(M=Fl=20\cdot0{,}8=16\,\text{Н·м}\). Если толкать дверь у петель, плечо станет меньше, поэтому открыть её будет труднее.
Момент силы и момент пары сил — не одно и то же. Момент силы считают относительно выбранной оси, а момент пары сил описывает действие двух равных, противоположно направленных сил. Также не следует путать момент силы с моментом силы относительно точки: в этой статье рассматривается ось вращения.
Как изменится момент силы, если при неизменной силе увеличить плечо в 3 раза?
Главное
- Момент силы характеризует её вращательное действие относительно оси.
- Формула: \(M=Fl\), где \(l\) — кратчайшее расстояние от оси до желілер действия силы.
- При нулевом плече момент равен нулю; направление вращения определяет знак момента.