În cazul în care organismul se poate roti în jurul unei axe, atunci nu este suficient de echilibru egal cu zero rezultanta tuturor forțelor. Acțiunea de rotație a forței nu depinde numai de dimensiunea sa, ci și pe distanța dintre linia de forță de acțiune și axa de rotație. Lungimea perpendicularei trasată de axa de rotație la linia de acțiune a forței, numită forță umăr.
Pentru o descriere a motivelor care determină rotația corpului și condițiile de echilibru în staticii a introdus un nou concept - momentul de forță. Produsul modulului forță F pe umăr și numit momentul d silyM. Astfel, într-un cuplu static calculat prin formula:
De obicei, în fizică folosește următoarea regulă semnul: dacă rezistența corpului se transformă într-sensul acelor de ceasornic, atunci acesta este considerat un moment pozitiv, ca și în cazul în față - negativ. Cuplul poate fi zero, în cazul în care puterea se (în sine sau extensie) prin axa. Notă: Dacă mizerie, și să ia lucrurile semne contrare (în sensul acelor de ceasornic cu semnul minus, și invers acelor de ceasornic, cu semnul plus), atunci nimic rău nu se va întâmpla. Prin urmare, este important să ne amintim că cuplurile, corpul de rotație în diferite direcții în ceea ce privește sensul acelor de ceasornic, sunt luate dintr-o varietate de caractere.
Rețineți că în momentul de forță nu depinde numai de mărimea forței, dar, de asemenea, pe umărul ei. În consecință, același cuplu poate fi obținut în două moduri: de a lua o mare putere și un umăr mic sau de a lua o forță mică și efectul de levier ridicat. Concluzie: Cu cât este mai levier, cu atât mai puțin forța de care aveți nevoie să exercite pentru a obține același rezultat.
momente Regula: un corp având o axă fixă de rotație, este în echilibru, dacă suma algebrică a momentelor forțelor aplicate corpului în jurul acestei axe este zero:
La înregistrarea acestei condiții, în cursul rezolvării unei anumite probleme pentru momentele statice ale forțelor trebuie să fie înregistrate în ceea ce privește semnele lor. Sistemul Internațional de Unități (SI), cuplurile măsurate în Newton-metri (N # 8729; m).
Notă: În general, atunci când organismul poate muta treptat și roti pentru echilibrul necesar pentru a satisface două condiții: dispariția forței rezultante egală cu zero și suma tuturor momentelor.
Algoritmul pentru rezolvarea sarcinilor la momentul potrivit (pentru probleme statice):
1. Desenați o imagine. Trebuie reamintit faptul că forța gravitațională care acționează asupra corpului este reprezentat o dată. În cazul în care, cu toate acestea, problema este o chestiune de băț rupt, este mai convenabil să atragă forța de gravitație singur care acționează pe fiecare dintre tijele, inclusiv masa pieselor proporțional cu lungimea lor. Spre deosebire de dinamica, în cazul în care forțele sunt reprezentate de un singur punct în statică important să se precizeze cu exactitate un punct de aplicare a forței.
2. Selectați axa de rotație la punctul de aplicare însuși în problema forței inutile sau forțe (forța, care este determinat, nu trebuie și nu doresc să din cauza sentimentului natural al lene). În acest caz, umărul (și, prin urmare, timp) această forță devine zero, indiferent de dimensiunea sa, și calculele ulterioare, această putere nu poate fi ignorat cu totul.
3. Se înregistrează în mod tipic momente în jurul acestei axe, la a uita regula de semne.
4. Dacă doriți să înregistrați ca o condiție sub care forța netă este zero.
5. Pentru a exprima efectul dorit.
După cum știți din practica, este uneori necesar să se schimbe direcția forței, a mări sau micșora valoarea. Acest scop sunt simple mecanisme: dispozitivul de conversie magnitudinea și direcția forței prin intermediul unor fenomene mecanice. Pentru toate mașinile destul de simple, regula de aur a mecanicii câștigate în vigoare - a pierdut în mișcare (sau invers). Acest lucru înseamnă că o creștere a rezistenței, datorită unui mecanism va fi în mod inevitabil, reduse și în mișcare. Luați în considerare principalele tipuri de mecanisme simple fizicii studiate în școală:
· Egalitatea de-braț (scale). Lever, a cărei axă de rotație trece prin centrul său geometric.
· Maneta Neravnoplechy. Maneta a cărei axă de rotație trece prin punctul arbitrar.
· Bloc fix. Acesta este un disc cu o axă fixă, care este transferată prin fir. Unitatea fixă este folosită pentru a schimba direcția de aplicare a forței. Dacă nu există nici o frecare în firul imponderabilitate bloc, forța de tensiune înainte și după blocul nu este schimbat. Astfel, unitatea de fixare nu oferă nici un câștig la putere sau pierdere în mișcarea.
· Unitatea mobilă. Acest disc, axa pe care se pot deplasa progresiv. Unitatea mobilă poate reduce efectul de două ori, în același timp, dublarea cantității de mișcare.
· Inclinat Plane. Acest dispozitiv este utilizat pentru ridicarea. Pentru valori suficient de mici ale unghiului de înclinare și un coeficient mic de forță de frecare care trebuie aplicată o parte a corpului pentru a ridica de-a lungul planului înclinat poate fi semnificativ mai mică greutate corporală. Astfel, creșterea devine mai ușoară. Desigur, în acest caz, în deplină conformitate cu „regula de aur“ crește mișcarea corpului.
centrul de greutate al corpului
Centrul de masă (sau centrul de greutate) - punctul de la care se aplică forța de gravitație, care acționează asupra corpului. În general, centrul de greutate nu se poate afla în interiorul corpului, și du-te dincolo de ea (de exemplu, diferite elemente lungi curbate, inele, semi-inele, și așa mai departe).
Luați în considerare metodele de bază pentru determinarea poziției centrului de masă al organismelor în anumite cazuri specifice care apar în rezolvarea problemelor statice:
1. Organismele omogene de formă regulată (sfere, dreptunghiuri, baghete), centrul de greutate coincide cu centrul geometric. Rețineți că centrul de greutate al unei plăci triunghiulare uniformă se află la intersecția dintre medianele sale. Pentru corpurile simetrice omogene centrul de greutate este întotdeauna situat pe axa de simetrie.
2. Determinarea poziției sistemului centrului de greutate al celor două organisme cu centre bine cunoscute de gravitație. Puteți utiliza un mare centru de proprietate gravitate. Odihnindu-se pe centrul de greutate, vom oferi echilibrul organismului. Astfel, centrul de greutate al sistemului format din două corpuri situate pe segmentul care leagă centrele lor de greutate, și se împarte împotriva organelor de masă relație inversă:
3. Determinarea centrului de greutate al oricărui sistem de corpuri cu centrul de bine-cunoscute de gravitate. Trebuie să introduceți un sistem de coordonate (desigur, originea este la un punct în raport cu care este necesar să se calculeze poziția centrului de greutate) pentru a defini în acesta coordonatele centrelor de greutate ale tuturor organelor și pentru a găsi coordonatele centrului de greutate conform formulei:
Ecuațiile similare sunt obținute pentru celelalte axe, dacă este cazul, trebuie luate în considerare problema (variabila x este pur și simplu schimbat la y sau z, respectiv).
4. Un corp omogen de formă regulată, cu o formă regulată decupaj. Cel mai simplu mod de a reduce problema inversă: se introduce mental decupaj din spate și pentru a obține corpul de formă regulată, cu o poziție cunoscută a centrului de greutate. În continuare, îl prezintă în forma a două corpuri: o tăietură teribilă și tăiat el însuși. Acum, totul este simplu. Unul dintre corpurile (tăiate) cunoaștem poziția centrului de greutate. Celălalt - nr. Dar noi cunoaștem poziția centrului de greutate al sistemului de două-corp. Ecuația pentru determinarea Constitută centrului de greutate totală a obține exprimarea cu o singură necunoscută - centrul de greutate al corpului, cu o decupare. Rezolvarea ecuației obținem răspunsul dorit.
5. Teorema Pappa. Este folosit pentru a determina poziția centrului de greutate al unei plăci plate, care atunci când este rotit în jurul unei axe formează un corp cu un volum ușor calculabil. Ai nevoie pentru a roti mental revoluția placa unul, pentru a desena o imagine și aplică teorema:
Formularea Teorema: corp volum format prin rotirea plăcii, egală cu produsul din suprafața pe traseul parcurs de centrul de greutate în timpul rotației: