Гипермаркет знаний>>Физика и астрономия>>Физика 7 класс>>Правило моментов

С тех пор как Архимед установил правило рычага, оно просуществовало в первозданном виде почти 1900 лет. И лишь в 1687 г. французский ученый П. Вариньон придал ему более общую форму, воспользовавшись понятием момента силы.

Моментом силы называется физическая величина, равная произведению силы на ее плечо:
                              М = Fl,                                      (21.1)
где
М - момент силы, F - сила,l - плечо силы. Докажем, чторычаг находится в равновесии, если момент силы, вращающей его по часовой стрелке, равен моменту силы, вращающей его против часовой стрелки, т. е.
                               М₁ = М₂                                     (21.2)

Для доказательства этого равенства воспользуемся формулой (20.1). Используя свойство пропорции (произведение крайних членов пропорции равно произведению ее средних членов), перепишем эту формулу в виде
            F₁l₁ = F₂l₂.

Но F₂l₂= М₂ - момент силы, стремящейся повернуть рычаг по часовой стрелке (см. рис. 50), а F₁l₁ = М₁ - момент силы, стремящейся повернуть рычаг против часовой стрелки. Таким образом, М₁ = М₂, что и требовалось доказать.

Рисунок 50. Моменты силы, стремящиеся повернуть рычаг по часовой стрелке и против часовой стрелки.
Формула (21.2) выражает правило моментов. Это правило справедливо для любого твердого тела, способного вращаться вокруг закрепленной оси. Таково, например, тело, изображенное на рисунке 53. Ось вращения этого тела перпендикулярна плоскости рисунка и проходит через точку, обозначенную буквой О. Плечом силы F₁ в данном случае является расстояниеl₁ от оси вращения до линии действия силы.

Рисунок 53. Твердое тело, способное вращаться вокруг закрепленной оси.

В общем случае момент силы находят следующим образом. Сначала проводят линию действия силы. Затем из точки О, через которую проходит ось вращения, опускают на линию действия силы перпендикуляр. Длина этого перпендикуляра является плечом данной силы. Умножив силу на ее плечо, получают момент силы относительно оси вращения.

Момент силы характеризует вращающее действие силы. Это действие зависит как от силы, так и от ее плеча. Именно поэтому, например, желая открыть дверь, стараются приложить силу как можно дальше от оси вращения. С помощью небольшой силы при этом создают значительный момент, и дверь открывается. Открыть ее, оказывая около петель, значительно труднее. По той же причине гайку легче отворачивать более длинным гаечным ключом, шуруп легче вывернуть с помощью отвертки с более широкой ручкой и т. д.

Единицей момента силы в СИ является ньютон-метр (1 Нм). Это момент силы 1 Н, имеющей плечо 1 м.
 
Вопросы.

1. Что называют моментом силы?

2. Сформулируйте правило моментов.

3. Что характеризует момент силы?

4. Почему ручку у двери прикрепляют на противоположной от петель стороне?

5. Как находится момент силы в общем случае?

6. Что принимают за единицу момента силы?



С.В. Громов, И.А. Родина, Физика 7 класс

Отослано читателями из интернет-сайтов

_{Планирование физики, учителю для подготовки к урокам по физике, учебники и книги по физике 7 класс, бесплатные рефераты онлайн, курсы и задание по физике для 7 класса}

Содержание урока
 конспект урока                       
 опорный каркас  
 презентация урока
 акселеративные методы 
 интерактивные технологии 

Практика
 задачи и упражнения 
 самопроверка
 практикумы, тренинги, кейсы, квесты
 домашние задания
 дискуссионные вопросы
 риторические вопросы от учеников

Иллюстрации
 аудио-, видеоклипы и мультимедиа 
 фотографии, картинки 
 графики, таблицы, схемы
 юмор, анекдоты, приколы, комиксы
 притчи, поговорки, кроссворды, цитаты

Дополнения
 рефераты
 статьи 
 фишки для любознательных 
 шпаргалки 
 учебники основные и дополнительные
 словарь терминов                          
 прочие 

Совершенствование учебников и уроков
 исправление ошибок в учебнике
 обновление фрагмента в учебнике 
 элементы новаторства на уроке 
 замена устаревших знаний новыми 

Только для учителей
 идеальные уроки 
 календарный план на год  
 методические рекомендации  
 программы
 обсуждения


Интегрированные уроки

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.