Елементи статики

ЕЛЕМЕНТИ СТАТИКИ

МОМЕНТ СИЛИ

Відділ механіки, який вивчає умови, при яких настає рівновага сил, що діють на тіло, назива-ється статикою (від грецького слова «статос», що означає стоячий).

Кімнатні двері можуть повертатися навколо вертикальної осі. Натиснувши на двері рукою недалеко від осі обертання, ми помітимо, що для того, щоб таким способом відкрити їх, треба прикласти значне зусилля. Навпаки, двері відкриваються легко, якщо діяти на них на великій від-стані від осі. Через те і ручка на дверях укріплюється далеко від осі обертання /мал. 96/.

Ми побачили, що обертова дія сили залежить не лише від величини сили, а й від віддалі від осі до точки прикладання сили.

Довжина перпендикуляра, проведеного від осі обертання до прямої, що збігається з напря-мом дії сили, називається плечем сили.

Якщо тягти за ручку дверей так, щоб пряма, яка збігається з напрямом сили, проходила через вісь обертання, то двері не обертатимуться. В цьому випадку величина плеча сили дорівнює нулеві і сила не виконує ніякої обертової дії.

Обертова дія сили тим більша, чим більша величина сили і чим більше плече сили.

Величина, що дорівнює добуткові сили на її плече, називається моментом сиди.

На малюнку 97 показано як робітник відкручує гайку за допомогою гайкового ключа. Він прикладає силу Р. Відстань від осі до точки прикладання сили — плече сили. Момент сили дорів-нює добутку сили на плече, тобто Р х l.

Нехай маємо деяке тіло, яке не може рухатись поступально. Воно має вісь обертання. Нехай це тіло прибите цвяхом до стіни. Під дією якихось сил F1 i F2 /мал. 98/ воно може обертатись за стрілкою годинника або проти неї навколо осі О. У даному випадку сила F1 має плече ОА. Момент сили F1 х ОА. Сила F2 мас плече ОВ. Момент цієї сили F2 х 0 В.

На дослідах доведено, що тіло, яке може обертатися навколо закріпленої осі, перебуває у рі-вновазі, якщо момент сили, що обертає тіло за стрілкою годинника, дорівнює моменту сили, що обертає тіло проти стрілки годинника.