Правило моментов
Правило моментов: рычаг находится в равновесии, если сумма моментов сил, вращающих его по часовой стрелке, равна сумме моментов сил, вращающих его против часовой стрелки.
Правило применяют к рычагу, который может вращаться вокруг опоры. Сила стремится повернуть рычаг, а результат такого действия зависит не только от величины силы, но и от расстояния до опоры — плеча силы. Силы, вращающие рычаг по часовой стрелке, считают моментами одного знака, а силы противоположного направления — другого.
Для бір момента используют формулу \(M=F\cdot l\), где \(F\) — сила, а \(l\) — её плечо. Поэтому равновесие рычага часто записывают так: \(F_1l_1=F_2l_2\). Это частный случай общего условия равновесия рычага.
К левому плечу рычага длиной \(0{,}4\) м приложена сила \(30\) Н, а к правому плечу длиной \(0{,}6\) м — сила \(20\) Н. Моменты равны: \(30\cdot0{,}4=12\) Н·м и \(20\cdot0{,}6=12\) Н·м. Суммы противоположных моментов равны, поэтому рычаг находится в равновесии.
Правило моментов сравнивает не сами силы, а их моменты. Большая сила не обязательно сильнее поворачивает рычаг: при меньшем плече её момент может оказаться меньше.
Сила \(10\) Н действует на плече \(0{,}3\) м. Какую силу нужно приложить на плече \(0{,}5\) м с противоположной стороны для равновесия?
Главное
- В равновесии сумма моментов по часовой стрелке равна сумме моментов против часовой стрелки.
- Момент силы вычисляют по формуле \(M=F\cdot l\).
- Для равновесия важны и сила, и её плечо относительно опоры.