Сторінка
9

Склад повітря

Обертова дія сили тим більша, чим більша величина сили і чим більше плече сили.

Величина, що дорівнює добуткові сили на її плече, називається моментом сиди.

На малюнку 97 показано як робітник відкручує гайку за допомогою гайкового ключа. Він прикладає силу Р. Відстань від осі до точки прикладання сили — плече сили. Момент сили дорівнює добутку сили на плече, тобто Р х l

Нехай маємо деяке тіло, яке не може рухатись поступально. Воно має вісь обертання. Нехай це тіло прибите цвяхом до стіни. Під дією якихось сил F1 i F2 /мал. 98/ воно може обертатись за стрілкою годинника або проти неї навколо осі О. У даному випадку сила F1 має плече ОА. Момент сили F1 х ОА. Сила F2 мас плече ОВ. Момент цієї сили F2 х 0В.

На дослідах доведено, що тіло, яке може обертатися навколо закріпленої осі, перебуває у рівновазі, якщо момент сили, що обертає тіло за стрілкою годинника, дорівнює моменту сили, що обертає тіло проти стрілки годинника.

Такі досліди ми проведемо на наступному уроці.

1. Що називається плечем сили?

2. Показати плечі сил на малюнках 96, 97, 98.

3. Що називається моментом сили?

4. Як знайти момент сили?

5. Знайдіть моменти сиди на малюнках 96, 97, 98.

6. Знайдіть моменти сил F1 i F2 на малюнку 99.

31 ВАЖІЛЬ. РІВНОВАГА СИЛ НА ВАЖЕЛІ.

Важіль — це тверде тіло, яке може обертатись навколо нерухомої опори.

На малюнку 100 зображено важіль, вісь обертання якого О (точка опори) розміщена між точками прикладання сил А і В. Обидві сили F1 i F2,які діють на важіль, напрямлені в один бік.

Щоб знайти плече сили, треба з точки опори опустити перпендикуляр на лінію дії сили. Довжина цього перпендикуляра і буде плечем даної сили. 3-малюнка видно, що ОА — плече сили F1, 0В — плече сили F2 Сила F1 обертає важіль за стрілкою годинника, а сила F2 — проти руху стрілки годинника.

Щоб привести важіль до рівноваги можна провести дослід. Треба пам’ятати, що результат дії сили залежить не лише від величини сили, а й від того, в яків точці вона прикладена до тіла і як напрямлена.

До важеля з обох боків від точки опори підвішують різні тягарці так, щоб він щоразу був у рівновазі. Сили, які діють на важіль дорівнюють вазі цих тягарців. Для кожного випадку вимірюють величину сили і їх плечі. З малюнка видно, що сила 200 г зрівноважує силу 400 г. 3 малюнка теж видно, це плече меншої сили у 2 рази більше за плече більшої сили.

Знайдемо моменти сил

F1 · АО = 200г х 4см = 800г/см

F2 · ВО = 400г х 2см = 800г/см

Важіль буває у рівновазі, якщо момент сили справа від точки опори дорівнює моменту сили зліва від точки опори.

Важіль буде у рівновазі під дією двох сил, якщо момент сили, яка обертає важіль за рухом стрілки годинника, дорівнює моменту сили, яка обертає його проти руху стрілки годинника.

Це правило називають правилом моментів.

Момент сили показує, що він залежить і від величини сили і від її плеча. Ми вже знаємо, що двері тим легше повернути, чим далі від осі обертання прикладено силу, яка на них діє; гайку легше викрутити довгим гайковим ключем, ніж коротким.

Практичне завдання.

Прикладіть під середину лінійки олівець так, щоб лінійка була в рівновазі. Зрівноважте на такому важелі монети 5 коп. і 1 коп. Виміряйте плечі сил і обчисліть моменти сил, які діють на важіль і перевірте чи однакові вони. (Можна використати монети 1 коп. і 10 коп., 2 коп. і 5 коп.).

1. Як знайти момент сили?

2. Сформулюйте правило рівноваги важеля.

3. Довжина лівого плеча важеля 8 см. На нього діє сила 200 г. Довжина правого плеча важеля 4 см. Яку силу треба прикласти до правого плеча, щоб важіль був у рівновазі?