Момент силы относительно точки
Действие одной силы или системы сил на твёрдое тело может быть связано не только с поступательным, но и с вращательным движением. Как известно, силовым фактором вращательного движения является момент силы.
Рассмотрим гайку, которую затягивают гаечным ключом определённой длины, прикладывая к концу ключа мускульное усилие. Если взять гаечный ключ в несколько раз длиннее, то, прилагая то же усилие, гайку можно затянуть значительно сильнее. Из этого следует, что одна и та же сила может оказывать различное вращательное действие. Вращательное действие силы характеризуется моментом силы.
Понятие момента силы относительно точки ввёл в механику итальянский учёный и художник эпохи Возрождения Леонардо да Винчи.
Моментом силы относительно точки называется произведение модуля силы на ее плечо (рис. 5.1):
 (5.1)
Точка, относительно которой берется момент, называется центром момента. Плечом силы относительно точки называется кратчайшее расстояние от центра момента до линии действия силы.
Единица момента силы в системе СИ:
[М] = [Р] · [h] = сила ∙ длина = ньютон ∙ метр = Н ∙ м.
Рис. 5.1. Момент силы относительно точки
Условимся считать момент силы положительным, если сила стремится вращать свое плечо вокруг центра момента против часовой стрелки и наоборот (рис. 5.2).
Одна и та же сила относительно разных точек может давать и положительный и отрицательный момент (рис. 5.2).
Рис. 5.2. Определение знака момента
Момент силы относительно точки, лежащей на линии действия этой силы, равен нулю, так как в этом случае плечо равно нулю.
Из рис. 5.3 видно, что момент силы относительно точки не меняется при перенесении силы вдоль линии её действия, так как модуль силы и плечо остаются неизменными.
Рис. 5.3. Перенос силы вдоль линии действия
|
