Пара сил и момент силы относительно точки

Знать обозначение, модуль и определение моментов пары сил и силы относительно точки, условия равновесия системы пар сил.

Уметь определять моменты пар сил и момент силы относительно точки, определять момент результирующей пары сил.

Две равные и параллельные силы, направленные в противоположные стороны и не лежащие на одной прямой, называются парой сил. Примером такой системы сил могут служить силы, передаваемы руками шофера на рулевой колесо автомобиля.

Действие пары сил на твердое тело, как показывает опыт, состоит в том, что она стремиться вращать это тело. Рассмотрим гайку, которую затягивают гаечным ключом определенной длины, прикладывая к концу ключа мускульное усилие. Если взять гаечный ключ 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 движение характеризуется моментом силы.

Действие пары на твердое тело характеризуется вращательным эффектом, зависящим от:

1) модуля сил пары F и длины ее плеча h;

2) направление вращения пары в плоскости ее действия (это плоскость, на которой лежат линии действия сил, составляющих пару).

Моментом силыотносительно точки называется произведение модуля силы на кротчайшее расстояние (взятое по перпендикуляру к силам), называемым плечом силы.

Силы, входящие в пару, не уравновешиваются, т.к. они приложены к двум точкам (рис.1.20). Их действие на тело не может быть заменено одной силой (равнодействующей).

Кратчайшее расстояние между линиями действия сил называется плечом пары.

рис.1.20

Момент силы пары сил считается положительным, если пара стремиться повернуть тело по направлению хода часовой стрелки (рис. 1.20 а), и отрицательным, если пара сил стремиться вращать тело против часовой стрелки (рис. 1.20 б).

Единица момента силы: [M] = [F]*[h] =ньютон * метр = Н*м

Момент силы относительно точки равен нулю, если линия действия проходит через точку, т.к. в этом случае расстояние до силы равно нулю.

Между моментом пары и моментом силы есть одно существенное различие. Численной значение и направление момента пары сил не зависят от положения этой пары в плоскости. Значение и направление (знак) момент силы зависит от положения точки, относительно которой определяется момент.