Теорема об эквивалентности пар (уравновешенности пар)

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 3Следующая ⇒

Пара сил

Пара сил (или просто пара) – это система двух сил, равных по модулю и противоположных по направлению.

Расстояние d между линиями действия этих сил называется плечом пары     (рис. 2), а плоскость, в которой лежат обе силы, – плоскостью действия пары (или просто плоскостью пары).

Рис. 2. Пара сил и плечо пары

Приложенная к телу пара пытается повернуть его в плоскости, в которой лежат обе силы, составляющие эту пару. Указанное свойство используют для управления движением тел.

Пример 1. (не записывать) При отворачивании болтов, которыми автомобильное колесо крепится к ступице, применяют баллонный ключ, в ряде случаев имеющий форму креста. Чтобы повернуть ключ, силы прикладывают к двум противоположным лучам креста, надетого на головку болта (рис. 3).

Рис. 3. Баллонный ключ: а) общий вид; б) применение

Пример 2. Если самолету, оснащенному двумя двигателями, требуется развернуться на рулежной дорожке аэродрома, один из них включают в режиме прямого хода, а другой – в режиме реверса (рис. 4).

Рис. 4. Разворот самолета на рулежной дорожке

Будучи неконтролируемым, эффект вращения тела под действием пары может привести к отрицательным и даже трагическим последствиям.

Вращательный эффект пары характеризуется ее моментом.

Вычисляют алгебраический момент пары по формуле:

                                                                           m = ± Fd, Нм

(3.4)

где: F – модуль любой из сил, составляющих пару,

d – ее плечо.

Знак "+" выбирается, если поворот под действием пары происходит против часовой стрелки, знак "–" – при повороте по часовой стрелке.

Для определения момента пары можно использовать утверждение, что момент пары равен моменту одной из её сил относительно точки приложения другой силы (рис. 5).

Рис. 5

Свойства пары сил

Произвольная пара сил в пространстве обладает такими свойствами:

1. Действие пары сил на твердое тело не изменится, если пару сил переносить куда угодно в её плоскости действия

2. Сумма проекций сил пары на любую ось равна нулю, т.к. их проекции всегда равны и противоположны по знаку (рисунок 1.20). Поэтому, пара сил не имеет равнодействующей, т.е. не может быть заменена одной силой.

Рисунок 6

3. Можно менять плечо и модуль сил пары, сохраняя ее момент, при этом ее действие на твердое тело не изменится.

4. Действие пары на твердое тело не изменится, если перенести плоскость ее действия параллельно самой себе.

5. Поскольку действие пары сил оценивается величиной и направлением вращающего момента, то на плоскости пару сил изображают в любом месте твердого тела, рис.7, задавая величину и направление вращающего действия (М₁и М₂)

Рисунок 7

Пары сил с одинаковыми моментами эквивалентны (заменяют друг друга)

Познавательные статьи:



Техника нижней прямой подачи мяча

Комплекс физических упражнений для развития мышц плечевого пояса

Стандарт Порядок надевания противочумного костюма

Общеразвивающие упражнения без предметов