Содержание курса

Почвоведение: системный подход

4. Статика

Для равновесия твёрдых тел недостаточно условия равенства нулю векторной суммы всех сил, действующих на тело. Оказывается, если это условие выполнено, то тело не движется поступательно, как целое, но может вращаться. Для равновесия твёрдого тела должно выполняться ещё одно условие – сумма моментов всех внешних сил, действующих на тело, должна быть равна нулю. Момент силы  – векторная физическая величина. Вектор момента силы направлен вдоль оси вращения. По модулю момент силы равен произведению модуля силы на кратчайшее расстояние от линии действия силы до оси вращения . В школьном курсе физики рассматривается только состояние равновесия твёрдых тел – для этого случая сумма моментов всех внешних сил равна нулю относительно любой, произвольной оси. Это позволяет ось, относительно которой будут рассчитываться моменты, выбирать из соображений удобства. Аналогично, применяя законы Ньютона, возможно оси координат выбирать так, чтобы решение задачи было наиболее простым. Кратчайшее расстояние от линии действия силы до оси называется плечом силы. Определённые так моменты сил – величины алгебраические. Если сила стремится повернуть тело по часовой стрелке, то этому моменту приписывают один знак, если против часовой – противоположный. Ось, относительно которой считаются моменты сил, удобнее всего выбирать так, чтобы как можно большее число моментов сил обратилось в ноль. Очевидно, это будет так, если линия действия силы проходит через ось вращения.

При решении задач следует помнить:

1) направление оси выбирается так, чтобы максимальное число моментов внешних сил обратилось в ноль;

2) силы считать приложенными к тем точкам тела, на которые они действительно действуют;

3) правило знаков для моментов сил – если силы поворачивают тело в противоположных направлениях, то соответствующие моменты считаются противоположного знака.


Следующая страница: Примеры решения задач
Предыдущая страница: Задача № 15