Ko sauc par spēka brīdi? Kā to definēt?

Mēģināsim noskaidrot, ko sauc par spēka brīdi. Šo terminu bieži izmanto fizikā. Analizējamo terminu saprot kā plecu produktu un tam piesaistīto spēku.

Funkcijas

Analizējot jautājumu par to, ko sauc par spēka brīdi, ir nepieciešams pieminēt mērvienību noteiktā apjomā. Starptautiskajā SI sistēmā to mēra Nm.

Rotācijas moments

Spēka griezes moments attiecībā pret punktu ir vērtība, kas saistīta ar plecu un spēku. Ikdienā cilvēki bieži izmanto "sviras likmi", kas balstās tieši uz spēka brīdi.

Piemēram, lai līdzsvarotu svari-šūpoles, jums jāzina, ko sauc par pūļu momentu un kā pareizi to pielietot. Pleca ir attālums starp piemērošanas punktu un pagrieziena punktu.

Piemēram, ir problemātiski atvērt durvis, nospiežot to pret piestiprināšanas punktiem. Lai saprastu, kāpēc tas ir tik grūti izdarāms, jums jāzina, ko sauc par spēka momentu attiecībā pret asi.

Pieņemsim, ka jums ir jāatver durvis ar metru platumu, pievienojot 100 N. Lai to lietotu, jums to jāpielieto trīs vietās:

• Netālu no cilpas;
• Centrā;
• Pēc auduma malas.

Pirmajam gadījumam plecs būs nulle, tādēļ pretspēks, ko rada plecu spēks, būs nulle.

Attiecībā uz variantu durvju centrā moments atbilst 50 Nm. Durvju sānu apakšējai daļai brīža maksimālā vērtība ir 100 Nm.

Šādi aprēķini ļauj secināt, ka attāluma zudumu kompensē ieguvums no pūlēm.

Plecu likums

Jēdziena piemērošanas gadījumā leņķī nav iespējams runāt par spēku spēka definīciju, kā tas tika uzskatīts agrāk. Lai tiktu galā ar uzdevumu, ir jāizmanto plecu likums. Spēka plecs ir perpendikula garums, kas tiek nolaists no griešanās punkta līdz spēka darbības līnijai.

Lai noteiktu plecu spēku, jums ir jāpagarina līnija. Tad uz leju ir perpendikulāra no rotācijas punkta.

Rezultāts ir taisnstūra trīsstūris. Izmantojot trigonometrijas noteikumus, jūs varat noteikt spēka momentu caur sinusu.

Pieņemsim, ka spēks tika piemērots 45 grādu leņķī. Šajā gadījumā moments ir 70 Nm. Ir skaidrs, ka durvis nevarēs atvērt pie 0 grādiem. Šādam spēkam nav projicēšanas, kas varētu izraisīt rotācijas kustību. Viņas pleca trūkums, izņemot nulli, neļauj spēkam izveidot griezes momentu. Atspoguļojot to, ko sauc par spēka brīdi, jāatzīmē, ka tas ir vektoru daudzums. Lai noteiktu spēka momenta virzienu, izmantojiet labās rokas likumu. Līdzīgā veidā tiek noteikts arī leņķiskās ātruma vektora virziens .

Kāda ir šī noteikuma īpatnība? Pārklājiet labās puses rotācijas ass palmu, lai pirkstu virziens sakristu ar pieliktā spēka virzienu. Spēka momenta vektora virzienu nosaka lielais pirksts. Kāds ir spēka moments attiecībā pret noteiktu punktu? Šī ir vērtība, kas savieno spēka momenta vektora projicēšanu un asi, par kuru tiks veikts aprēķins.

Spēku galvenais moments ir vektors, kas vienāds ar visu atsevišķu spēku momentu summu, kas darbojas sistēmā attiecībā uz vienu un to pašu punktu. To sauc par centru, kas apvieno visu spēku sistēmu.

Parasti darbības rezultāts jebkura sistēmas cietajam ķermenim būs tāds pats kā spēka sistēmas galvenā momenta darbība, kā arī spēka vektors, kas tiek pielietots samazināšanas centrā.

Secinājums

Lai raksturotu spēku momentu, tiek piemērots dinamikas pamatlikums, kas raksturo rotācijas kustību. Viņš savieno inerces brīdi, leņķisko paātrinājumu, spēku momentu. Pēc tam, kad Archimedes izveidoja sviras likumu, bez pārveidošanas to izmantoja gandrīz 1900 gadus. Tikai 17. gadsimta otrajā pusē franču zinātnieks P. Varignon to mainīja un saistīts ar spēku brīdi.

Ja svira atrodas līdzsvarā, tiek novērota vienādība M1 = M2. Spēka moments ir spēka rotācijas spēka raksturs. Tas ir atkarīgs ne tikai no spēka, bet arī no viņas pleca. Lai atskrūvētu uzgriezni, izmantojiet garu atslēgu. Skrūves daudz ātrāk atskrūvē skrūvgriezi, kam ir samērā ilgs rokturis.