Момент сили – доповідь

Моментом сили представляється крутний або обертальний момент, будучи при цьому векторної фізичною величиною.

Вона визначається як векторний добуток вектора сили, а також радіус-вектора, який проведено від осі обертання до точки докладання зазначеної сили.

Момент сили виступає характеристикою обертального впливу сили на тверде тіло. Поняття «обертає» і «крутить» моменти не будуть вважатися при цьому тотожними, оскільки в техніці поняття «обертає» момент розглядають як зовнішнє, що прикладається до об’єкта, зусилля.

У той же час, поняття «крутний» розглядається в форматі внутрішнього зусилля, що виникає в об’єкті під впливом певних прикладених навантажень (подібним поняттям оперують при опорі матеріалів).

Поняття моменту сили

Момент сили у фізиці може розглядатися у вигляді так званої «обертає сили». В СІ за одиницю виміру приймається ньютон-метр. Момент сили також може називатися «моментом пари сил», що відзначено в роботах Архімеда над важелями.

У простих прикладах, при додатку сили до важеля в перпендикулярному ставленні до нього, момент сили буде визначатися у вигляді твору величини зазначеної сили і відстані до осі обертання важеля.

Наприклад, сила в три ньютона, прикладена на двометровому відстані від осі обертання важеля, створює момент, рівнозначний силі в один ньютон, яка додається на 6-метровій відстані до важеля. Більш точно момент сили частки визначають в форматі векторного добутку.

У фізиці слід розуміти енергію як скалярну величину, в той час як момент сили буде вважатися величиною (псевдо) векторної. Збіг размерностей подібних величина не буде випадковим: момент сили в 1 Н • м, який прикладений через цілий оборот, здійснюючи механічну роботу, повідомляє енергію в 2\ pi джоулів.

Сьогодні вимір моменту сили здійснюють за допомогою задіяння спеціальних датчиків навантаження тензометричного, оптичного і індуктивного типу.

Момент декількох сил

При впливі на тіло двох рівних, а також протилежно спрямованих сил, які не лежать при цьому на одній і тій же прямій, спостерігається відсутність перебування цього тіла в стані рівноваги. Це пояснюється тим, що результуючий момент зазначених сил щодо будь-якої з осей не має нульового значення, оскільки обидві представлені сили мають спрямовані в одну сторону моменти (пара сил).

У ситуації, коли тіло закріплюється на осі, відбудеться його обертання під впливом пари сил. Якщо пара сил буде доданої щодо вільного тіла, воно в такому випадку стане обертатися навколо проходить крізь центр ваги тіла осі.

Момент пари сил вважається однаковим стосовно будь-якої осі, яка перпендикулярна площині пари. При цьому сумарний момент М пари завжди буде рівним добутку однієї з сил F на відстань l між силами (плече пари) в незалежності від типів відрізків, на які воно розділяє положення осі.

M = (FL1 + FL2) = F (L1 + L2) = FL

У ситуації, коли рівнодіюча моменту кількох сил рівнозначна нулю, він буде вважатися однаковим щодо всіх паралельних один одному осей. З цієї причини вплив на тіло всіх цих сил можливо замінити дією всього лише однієї пари сил з таким же моментом.

ПОДІЛИТИСЯ: