Момент силы относительно оси – это характеристика вращательного действия силы на тело, закрепленное на оси, т.е. алгебраический момент проекции этой силы на плоскость, перпендикулярную к оси, относительно точки пересечения оси с этой плоскостью (рисунок 2).
Момент силы относительно, например, оси Oz (рисунок 1), равен алгебраическому моменту проекции этой силы на плоскость, перпендикулярную этой оси (F’) относительно точки пересечения оси с плоскостью, т.е.
Момент силы относительно оси – скалярная величина.
Моменты силы относительно координатных осей можно получить, расписав векторное произведение
Величины, стоящие в скобках, представляют собой моменты силы F относительно соответствующих осей.
Рисунок 2
Наш короткий видеоурок про момент силы с примерами:
Правило знаков
Момент считается положительным, если проекция силы на плоскость, перпендикулярную к оси, стремится вращать тело вокруг положительного направления оси против движения часовой стрелки, и отрицательным, если она стремится вращать тело по движению часовой стрелки:
где FП – вектор проекции силы F на плоскость П, перпендикулярную к оси Oz, точка O – точка пересечения оси Oz с плоскостью П, h — плечо силы.
Это значит, что момент считается положительным, если мы смотрим навстречу оси и видим проекцию силы, стремящуюся повернуть плоскость чертежа в направлении против хода часовой стрелки.
Момент силы относительно оси равен нулю, если линия действия силы пересекает ось, т.е. h=0 (например Mz(P)), или сила параллельна оси, т.е. ее проекция на плоскость равна нулю, например, Mz(Q).
Свойства момента силы относительно оси
Момент силы относительно оси обладает следующими свойствами:
- момент равен нулю, если сила параллельна оси. В этом случае равна нулю проекция силы на плоскость, перпендикулярную оси;
- момент равен нулю, если линия действия силы пересекается с осью. В этом случае равно нулю плечо силы.
Другими словами, момент силы относительно оси равен нулю, если сила и ось лежат в одной плоскости.
Примеры решения задач >
Связь момента силы относительно оси с векторным моментом силы относительно точки >
Пара сил >