Τι λέγεται στιγμή της δύναμης; Πώς να το ορίσετε;

Ας προσπαθήσουμε να μάθουμε τι λέγεται η στιγμή της βίας. Αυτός ο όρος χρησιμοποιείται συχνά στη φυσική. Ο όρος υπό ανάλυση νοείται ότι σημαίνει το προϊόν του ώμου και τη δύναμη που ασκείται σε αυτόν.

Χαρακτηριστικά

Αναλύοντας το ζήτημα της λεγόμενης στιγμής δύναμης, πρέπει να αναφέρουμε τη μονάδα μέτρησης ενός δεδομένου μεγέθους. Στο διεθνές σύστημα SI, μετράται σε Nm.

Περιστρεφόμενη στιγμή

Η ροπή μιας δύναμης σε σχέση με ένα σημείο είναι η τιμή που σχετίζεται με τον ώμο και τη δύναμη. Στην καθημερινή ζωή, οι άνθρωποι συχνά χρησιμοποιούν τον «κανόνα μόχλευσης», ο οποίος βασίζεται ακριβώς στη στιγμή της βίας.

Για παράδειγμα, για να εξισορροπηθεί η ζυγαριά, πρέπει να ξέρετε τι λέγεται η στιγμή της προσπάθειας και πώς να την εφαρμόσετε σωστά. Ο ώμος είναι η απόσταση μεταξύ του σημείου εφαρμογής και του σημείου περιστροφής.

Για παράδειγμα, είναι προβληματικό να ανοίξετε την πόρτα, πιέζοντάς την προς τα σημεία στερέωσης. Για να καταλάβετε γιατί είναι τόσο δύσκολο να το κάνετε, πρέπει να ξέρετε τι λέγεται στιγμιαία δύναμη σε σχέση με τον άξονα.

Ας πούμε ότι πρέπει να ανοίξετε μια πόρτα που έχει ένα πλάτος μετρητή, συνδέοντας 100 Ν. Σε αυτό, πρέπει να το εφαρμόσετε σε τρία μέρη:

• Κοντά βρόχους.
• Στο κέντρο.
• Στην άκρη του καμβά.

Για την πρώτη περίπτωση, ο ώμος θα είναι μηδέν, επομένως το προϊόν της δύναμης ώμου που ασκείται θα είναι μηδέν.

Για την έκδοση στο κέντρο της πόρτας, η στιγμή θα αντιστοιχεί σε 50 Nm. Για το κάτω μέρος του φύλλου πόρτας, η στιγμή θα έχει μέγιστη τιμή 100 Nm.

Τέτοιοι υπολογισμοί μας επιτρέπουν να συμπεράνουμε ότι η απώλεια της απόστασης αντισταθμίζεται από το κέρδος στην προσπάθεια.

Κανονισμός ώμου

Στην περίπτωση της εφαρμογής δύναμης υπό γωνία, είναι αδύνατο να μιλήσουμε για τον ορισμό του βραχίονα δυνάμεων όπως είχε εξεταστεί νωρίτερα. Προκειμένου να αντιμετωπιστεί η εργασία, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθεί ο κανόνας του ώμου. Ο ώμος της δύναμης είναι το μήκος της κάθετης, η οποία χαμηλώνει από το σημείο περιστροφής στη γραμμή δράσης της δύναμης.

Προκειμένου να προσδιοριστεί η δύναμη των ώμων, πρέπει να επιμηκύνετε τη γραμμή. Στη συνέχεια, κάθετα από το σημείο περιστροφής χαμηλώνεται επάνω του.

Το αποτέλεσμα είναι ένα τρίγωνο με ορθές γωνίες. Χρησιμοποιώντας τους κανόνες τριγωνομετρίας, μπορείτε να καθορίσετε τη στιγμή της δύναμης μέσω του ημιτονοειδούς.

Ας υποθέσουμε ότι η δύναμη εφαρμόστηκε υπό γωνία 45 μοιρών. Στην περίπτωση αυτή, η στιγμή είναι 70 Nm. Γίνεται προφανές ότι δεν θα είναι δυνατό να ανοίξει η πόρτα υπό γωνία 0 μοιρών. Μια τέτοια δύναμη δεν έχει μία προβολή ικανή να προκαλέσει περιστροφική κίνηση. Η απουσία του ώμου, εκτός από το μηδέν, δεν επιτρέπει στη δύναμη να δημιουργήσει ροπή. Αντικατοπτρίζοντας σε αυτό που ονομάζεται στιγμή της δύναμης, πρέπει να σημειωθεί ότι αυτή είναι μια διανυσματική ποσότητα. Για να καθορίσετε την κατεύθυνση της στιγμής της δύναμης, χρησιμοποιήστε τον κανόνα του δεξιού χεριού. Η διεύθυνση του διανύσματος γωνιακής ταχύτητας προσδιορίζεται με παρόμοιο τρόπο .

Ποια είναι η ιδιαιτερότητα αυτού του κανόνα; Καλύψτε την παλάμη του δεξιού άξονα περιστροφής, έτσι ώστε η κατεύθυνση των δακτύλων να συμπίπτει με την κατεύθυνση της εφαρμοζόμενης δύναμης. Η διεύθυνση του φορέα ροπής δύναμης καθορίζεται από το μεγάλο δάκτυλο. Ποια είναι η στιγμή της βίας σε σχέση με ένα σταθερό σημείο; Αυτή είναι η τιμή που συνδέει την προβολή του διανύσματος ροπής δύναμης και τον άξονα γύρω από τον οποίο θα γίνει ο υπολογισμός.

Η κύρια στιγμή των δυνάμεων είναι ένας φορέας ίσος με το άθροισμα όλων των στιγμών των μεμονωμένων δυνάμεων που δρουν στο σύστημα σε σχέση με το ίδιο σημείο. Ονομάζεται το κέντρο της μεταφοράς ολόκληρου του συστήματος δυνάμεων.

Γενικά, το αποτέλεσμα της δράσης σε ένα άκαμπτο σώμα οποιουδήποτε συστήματος θα είναι το ίδιο με τη δράση της κύριας ροπής του συστήματος δύναμης, καθώς και το διάνυσμα δύναμης που εφαρμόζεται στο κέντρο της μείωσης.

Συμπέρασμα

Για να περιγράψουμε τη στιγμή των δυνάμεων, εφαρμόζεται ο βασικός νόμος της δυναμικής, ο οποίος χαρακτηρίζει την περιστροφική κίνηση. Συνδέει τη στιγμή της αδράνειας, τη γωνιακή επιτάχυνση, τη στιγμή των δυνάμεων. Αφού ο Αρχιμήδης καθιέρωσε τον κανόνα του μοχλού, χωρίς μετασχηματισμό, χρησιμοποιήθηκε σχεδόν 1900 χρόνια. Μόνο στο δεύτερο μισό του 17ου αιώνα ο Γάλλος επιστήμονας P. Varignon το άλλαξε και συνδέεται με τη στιγμή των δυνάμεων.

Εάν ο μοχλός βρίσκεται σε ισορροπία, παρατηρείται ισότητα M1 = M2. Η στιγμή της δύναμης είναι ένα χαρακτηριστικό της περιστροφικής δράσης της δύναμης. Εξαρτάται όχι μόνο από τη δύναμη, αλλά και από τον ώμο της. Για να ξεβιδώσετε το παξιμάδι, χρησιμοποιήστε ένα μακρύ κλειδί. Βιδώνει πολύ πιο γρήγορα ξεβιδώστε ένα κατσαβίδι, το οποίο έχει αρκετά μεγάλη λαβή.