Главная > Физика > Механика (Зубов В.Г.)
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

§ 110. Момент силы

Величина, которая одновременно учитывает влияние силы и ее расположения относительно оси вращения на угловое ускорение тела, называется моментом силы.

Допустим, что какое-то тело может вращаться около точки О (рис. 6.6). В точке на тело действует сила Линия действия силы проходит на расстоянии от оси вращения тела. Расстояние от линии действия силы до оси вращения тела называют плечом силы.

Рис. 6.6.

Момент силы считают равным произведению модуля силы на ее плечо:

Можно показать, что момент силы обладает свойствами вектора и может быть выражен через вектор силы и радиус-вектор той точки, в которой приложена эта сила. Но учитывать это приходится тогда, когда ось вращения может менять свое положение во время движения. При рассмотрении вращения около неподвижной оси можно ограничиться нахождением модуля и знака момента силы. Условимся считать момент силы положительным, если он стремится вызывать вращение тела по часовой стрелке, и отрицательным — когда вызываемое им вращение имеет противоположное направление.

В случае раскручивания креста (рис. 6.5, б) сила была перпендикулярна радиус-вектору точки В, а плечо Для этого случая момент силы просто равен

Сопоставляя найденное выражение для момента силы с результатами первого и второго основных опытов (§ 109), можно сделать следующий вывод: угловые ускорения тел прямо пропорциональны моменту действующих сил:

Этот важный вывод подтверждается и всеми другими опытами с вращением тел.

Как следует из определения, момент силы в системе СИ выражается в ньютон-метрах а в системе в дина-сантиметрах (дин-см).

Из определения момента силы и характера его действия следует одно важное правило обращения с направленными отрезками, изображающими силы. Когда мы рассматривали поступательные движения тела, мы свободно переносили векторы сил из одной точки в другую (конечно, сохраняя неизменным направление вектора). В случае же вращательного движения этого делать нельзя. Действительно, если мы перенесем вектор силы так, что линия ее действия станет ближе к оси, ,то изменится момент силы, а также и вращательное движение, которое она вызывает. Поэтому во всех случаях, когда нужно учитывать или рассчитывать вращательное движение, вектор силы можно переносить только вдоль линии ее действия.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление