Физика > Двухкомпонентные силы
В условиях равновесия сила и вращательный момент приравниваются к нулю в любом направлении.
Задача обучения
- Вычислить чистую силу и вращательный момент для тела в равновесии.
Основные пункты
- В условиях равновесия чистая сила приравнивается к нулю во всех направлениях.
- Если чистый момент инерции вокруг оси приравнивается к нулю, то объект наделяется вращательным ускорением вокруг оси.
- В каждом направлении чистая сила выглядит как ΣF = ma = 0, а чистый вращательный момент: Στ = Iα = 0, где сумма отображает векторную сумму всех активных сил и моментов.
Термин
- Равновесие – положение тела в состоянии покоя или при равномерном движении, где все силы достигают нуля.
Объект с постоянной скоростью обладает нулевым ускорением. Статичный объект также наделен постоянной нулевой скоростью, поэтому их ускорение именуют нулевым. Согласно второму закону Ньютона: ΣF = mа.
Поэтому тела со стабильной скоростью также обладают нулевой внешней силой. То есть, все влияющие на объект силы пребывают в балансе.
Это правило также распространяется на движение в определенном направлении. Давайте посмотрим на тело, перемещающееся вдоль оси х. Если к нему не применить никакую силу, то оно продолжит свой путь со стабильной скоростью.
Машина перемещается с постоянной скоростью. Его компоненты силы х и у равны нулю
Это правило легко распространяется и на ось у. Если приложенные силы не отменяют друг друга, то в направлении результирующей силы устанавливается ускорение. В системах без движения (статические) сумма сил во всех направлениях нулевая. Математически отображается как:
ΣFx = max = 0
ΣFy = may = 0
Это также касается и вращательного движения. Если результирующий момент вокруг определенной оси равен нулю, тело лишено вращательного ускорения вокруг оси. Если объект не вращается, то и не начнет. А если вращение присутствует, то оно продолжится с одинаковой постоянной угловой скоростью. Это выражается в математических формулах:
Στx = Iαx = 0
Στy = Iαy = 0
Раздел Физика |
|||||
Введение | |||||
Условия равновесия | |||||
Решение проблемы статики | |||||
Применение статики | |||||
Эластичность, напряжение, деформация и разрушение | |||||
Центр тяжести | |||||
Вращательный момент и угловое ускорение |