1. Что такое момент силы? По какой формуле его можно рассчитать?
Момент силы – это произведение силы на ее плечо M = F × l.
1. Что такое момент силы? По какой формуле его можно рассчитать?
Момент силы – это произведение силы на ее плечо M = F × l.
Момент силы измеряют в ньютон-метр (Н·м).
Правило моментов: рычаг находится в равновесии под действием двух сил, если момент силы, вращающей его по ходу часовой стрелки, равен моменту силы, вращающей его против хода часовой стрелки. В виде формулы: М1 = М2.
|
Дано: F1 = 10 Н F2 = 15 Н l1 = 20 см l2 = 15 см |
СИ 0,2 м 0,15 м |
Решение: M = F × l M1 = 10 × 0,2 = 2 (Н·м) M2 = 15 × 0,15 = 2,25 (Н·м) Ответ: M1 = 2 Н·м, M2 = 2,25 Н·м. |
|---|---|---|
| M1, M2 – ? |
Если линия действия силы проходит через ось вращения, то момент силы будет равен нулю, так как плечо равно нулю.
Дверь можно считать рычагом.
Дверь легче открыть, толкнув ее около ручки, так как увеличится плечо силы, а соответственно вместе с ним и момент силы.
|
Дано: F = 10 Н m = 50 кг g = 9,8 \(\frac{м}{с^{2}}\) |
СИ 0,2 м 0,15 м |
Решение: P = Fтяж = mg P = 50 × 9,8 = 490 (Н) P < F Ответ: ученик не сможет силой 10 Н приподнять ящик массой 50 кг, так как вес ящика P = 490 Н больше приложенной силы: P < F. |
|---|---|---|
| P – ? |
Рычаг не будет находиться в равновесии, так как момент силы, вращающий его по ходу часовой стрелки будет больше момента силы, вращающего рычаг против часовой стрелки.
Условие равновесия: M1 = M2 – M3
M1 = 0,3 × 1 = 0,3 (Н·м)
M2 = 0,3 × 2 = 0,6 (Н·м)
M3 = 0,18 × 1,5 = 0,27 (Н·м)
Поэтому M1 < M2 – M3 (0,3 < 0,33)
Чтобы подвинуть два одинаковых тяжелых ящика, между ними просовывают лом, и конец лома двигают в направлении, указанном стрелкой на рисунке. Сдвинется первый ящик.
Из условия равновесия M1 = F + M2.

Из условия равновесия рычага относительно точки О:
M1l = F + L , где L – длина лома; l – часть длины лома от точки О до точки касания лома и первого ящика.
Отсюда
M1 = \(\frac{FL}{l}\)
M2 = \(\frac{FL}{l}\) – F = F (\(\frac{L - \ l}{l}\))
Так как L – l < L , то M2 < M1.
Рычаги в организме человека: локти, колени, плечи, фаланги пальцев – по сути, все кости, которые способны к свободе движения.
Уравновесив полоску из жести на пальце и согнув один из концов полоски, равновесие нарушится, так как изменится положение центра масс согнутой части полоски. Плечо уменьшится:
