Что называется плечом силы кратко

Обновлено: 04.07.2024

1. Что представляет собой рычаг?
2. Что называют плечом силы?
3. Как найти плечо силы?
4. Какое действие оказывают на рычаг силы?
5. В чём состоит правило равновесия рычага?
6. Кто установил правило равновесия рычага?

1. Твердое тело, способное вращаться вокруг неподвижной опоры.

2. Наикратчайшее расстояние от точки приложения силы до оси вращения.

3. Для нахождения плеча силы необходимо из точки вращения провести перпендикуляр к прямой, на которой лежит вектор силы.

4. Сила, приложенная к рычагу, может повернуть его вокруг оси.
5. Рычаг находится в равновесии при выполнении условия: F1/F2 = l2/l1
6. Древнегреческий ученый Архимед.

Плечо силы — кратчайшее расстояние между линией действия силы и связанной с ней точкой (полюсом или осью вращения) при создании силой момента.

Определяется длинной нормали (перпендикуляра) к линии усилия проведенной из рассматриваемой точки.

Обозначается: L, l или h. Измеряется в метрах [м].

Плечо силы – один из двух множителей определяющих момент силы.

Наш короткий видеоурок про момент и плечо силы с примерами:

О плече силы можно говорить только тогда, когда есть прямая связь между силой и точкой относительно которой возникает момент.

Порядок нахождения плеча силы

Рассмотрим порядок нахождения плеча силы F относительно точки A.

Для этого покажем прямую a, по направлению действия силы F

Из точки A опустим перпендикуляр к прямой a.

Длина этого перпендикуляра является плечом силы.

Примеры определения плеча силы

Сила расположена перпендикулярно оси стержня и известно расстояние между точками A и B.

Плечо силы относительно точки A равно длине отрезка AB.
Сила расположена под определенным углом к оси стержня

Плечо силы относительно точки B составляет AB×cos30°
Известно расстояние от точки до линии действия силы

Плечо силы относительно точки B равно 3м.

относительно точки (в механике), кратчайшее расстояние от данной точки (центра) до линии действия силы, т. е. длина перпендикуляра, опущенного из этой точки на линию действия силы (см. Момент силы).

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .

Смотреть что такое "Плечо силы" в других словарях:

плечо силы — кратчайшее расстояние от данной точки (центра) до линии действия силы. См. Момент силы. * * * ПЛЕЧО СИЛЫ ПЛЕЧО СИЛЫ, кратчайшее росстояние от данной точки (центра) до линии действия силы. См. Момент силы (см. МОМЕНТ СИЛЫ) … Энциклопедический словарь

ПЛЕЧО СИЛЫ — кратчайшее расстояние от данной точки (центра) до линии действия силы, т. е. длина перпендикуляра, опущенного из этой точки на линию действия силы (см. МОМЕНТ СИЛЫ). Физический энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия. Главный… … Физическая энциклопедия

ПЛЕЧО СИЛЫ — кратчайшее росстояние от данной точки (центра) до линии действия силы. См. Момент силы … Большой Энциклопедический словарь

плечо силы — Расстояние от данной точки до линии действия силы. [Сборник рекомендуемых терминов. Выпуск 102. Теоретическая механика. Академия наук СССР. Комитет научно технической терминологии. 1984 г.] Тематики теоретическая механика Обобщающие термины… … Справочник технического переводчика

плечо силы — jėgos petys statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. arm of force vok. Kraftarm, f rus. плечо силы, n pranc. bras d’une force, m … Fizikos terminų žodynas

плечо силы — jėgos petys statusas T sritis Kūno kultūra ir sportas apibrėžtis Trumpiausias atstumas nuo sukimosi ašies iki jėgos veikimo linijos; statmuo, nuleistas iš taško, sutampančio su sukimosi ašimi, į jėgos veikimo tiesę. atitikmenys: angl. moment arm… … Sporto terminų žodynas

ПЛЕЧО СИЛЫ — кратчайшее расстояние от данной точки (центра) до линии действия силы. См. Момент силы … Естествознание. Энциклопедический словарь

ПЛЕЧО СИЛЫ — см. Момент силы … Большой энциклопедический политехнический словарь

плечо силы — Расстояние от данной точки до линии действия силы … Политехнический терминологический толковый словарь

ПЛЕЧО — плеча, мн. плечи (плеча устар.), плеч (плечей устар.), плечам (плечам обл.), плечами (плечьми устар.), плечах (плечах обл.), ср. 1. Часть туловища от шеи до руки. Правое, левое плечо. Взвалить ношу на плечо. Посадить ребенка на плечи. Правое… … Толковый словарь Ушакова

Плечо силы — это длина перпендикуляра, опущенного от оси вращения на линию действия силы.

Единица измерения момента силы в системе СИ — Н • м (Ньютон • метр).

Знак момента силы

Если сила, приложенная к телу, вращает его по часовой стрелке, то момент силы , если против часовой стрелки, то момент силы .

Момент силы равен нулю, если плечо силы, приложенной к телу, равно нулю.

Примеры решения задач

Задание	Доска массой 10 кг и длиной 2 м лежит на горизонтальной поверхности. Доску приподнимают за один конец, прикладывая усилие 60 Н. Какие моменты при этом создают силы, действующие на доску?
Решение	Выполним рисунок.

На доску действуют сила тяжести " width="26" height="15" />
, сила реакции опоры " width="18" height="16" />
и внешняя сила " width="15" height="16" />
. Эти силы приложены в разных точках, как показано на рисунке. Когда доску приподнимают, ось вращения проходит через точку .

Момент силы определяется формулой:

$\overline<N> Сила реакции опоры$
не создает момента, так как плечо этой силы равно нулю (точка приложения силы лежит на оси вращения):

Плечо силы тяжести:

$d_2=\frac<l> $

Сила тяжести создает отрицательный момент, так как эта сила поворачивает доску против часовой стрелки.

Момент силы тяжести:

$M_2=-mg\cdot \frac<l> $

$M_2=-10\cdot 9,8\cdot \frac =-98\ H\cdot m$

$\overline<F> Внешняя сила$
приложена к точке A (другому концу доски), плечо этой силы:

Внешняя сила вращает доску по часовой стрелке, следовательно, момент этой силы положительный.

Рассмотрим рычаг с осью вращения находящийся в точке О. (рис.1). Силы $<\overline>_1$ и $<\overline>_2$, действующие на рычаг направлены в одну сторону.

Минимальное расстояние между точкой опоры (точка О) и прямой, вдоль которой действует на рычаг сила, называют плечом силы.

Для нахождения плеча силы следует из точки опоры опустить перпендикуляр к линии действия силы. Длинна данного перпендикуляра и станет плечом рассматриваемой силы. Так, на рис.1 расстояние $\left|OA\right|=d_1$- плечо силы $F_1$; $\left|OA\right|=d_2$- плечо силы $F_2$.

Рычаг находится в состоянии равновесия, если выполняется равенство:

Предположим, что материальная точка движется по окружности (рис.2) под действием силы $\overline$ (сила действует в плоскости движения точки). В таком случае угловое ускорение ($\varepsilon $) точки определяется тангенциальной составляющей ($F_$) силы $\overline$:

где $m$ - масса материальной точки; $R$ - радиус траектории движения точки; $F_$ - проекция силы на направление скорости движения точки.

Если угол $\alpha $ - это угол между вектором силы $\overline$ и радиус - вектором $\overline$, определяющим положение рассматриваемой материальной точки (Этот радиус- вектор проведен из точки О в точку А на рис.2), тогда:

Расстояние $d$ между центром O и линией действия силы $\overline$ называют плечом силы. Из рис.2 следует, что:

Если на точку будет действовать сила ($\overline$), направленная по касательной к траектории ее движения, то плечо силы будет равно $d=R$, так как угол $\alpha $ станет равен $\frac<\pi >$.

Момент силы и плечо

Понятие плечо силы иногда используют, для записи величины момента силы ($\overline$), который равен:

где $\overline$ - радиус - вектор проведенный к точке продолжения силы$\ \overline$. Модуль вектора момента силы равен:

Построение плеча силы

И так, плечом силы называют длину перпендикуляра, который проводят из некоторой выбранной точки, иногда ее называют полюсом (выбираемой произвольно, но при рассмотрении одной задачи один раз). При рассмотрении задач точку О выбирают обычно на пересечении нескольких сил) к силе (рис.3 (а)). Если точка О будет лежать на одной прямой с силами или на самой силе, то плечи сил будут равны нулю.

Если перпендикуляр не получается построить, то вектор силы продлевают в нужном направлении, после этого строят перпендикуляр (рис.3 (б)).

Примеры задач с решением

Задание. Какова масса меньшего тела ($m_1$), если его уравновешивает тело массой $m_2=$кг? Тела находятся на невесомом рычаге (рис.3) отношение плеч рычага 1:4?

Решение. Основой решения задачи является правило равновесия рычага:

где силы, действующие на концы рычага равны по модулю силам тяжести, которые действуют на тела, следовательно, формулу (1.1) перепишем в виде:

Из выражения (1.2) получим искомую массу $m_1$:

Вычислим искомую массу:

Ответ. $m_1=0,5\ кг$

Задание. Однородный стержень длинной $l\ $и массой $M$ расположен горизонтально. Один конец стержня в точке А закреплён так, что может вращаться вокруг этой точки, другой конец опирается на наклонную плоскость, угол наклона которой к горизонту равен $\alpha $. На стержне на расстоянии $b\ $от точки А лежит небольшой груз. Каковы плечи сил, действующих на стержень?

Решение. Изобразим на рис.4 силы, действующие на стержень. Это: сила тяжести: $M\overline$, вес груза, расположенного на нем $\overline=m_1\overline$, сила реакции наклонной плоскости: $\overline$; сила реакции опоры в точке A: $\overline'$.

Плечи сил будем искать относительно точки A. Плечо силы $\overline$ будет равно нулю, так как сила приложена к стержню в точке А:

Плечо другой силы реакции опоры ($\overline$) равно длине перпендикуляра AC:

Плечо силы $M\overline$ из рис.4 , так как сила тяжести приложена к центру масс стержня, который для однородного стержня находится на его середине:

Плечо силы $m_1\overline,$ учитывая, что груз маленький и принимая его за материальную точку, равно:

Читайте также: