Тема 1.3. Пара сил план

1. Обертальна дія сили на тіло

2. Момент сили відносно точки

3. Пара сил

4. Обертальна дія пари сил на тіло

5. Момент пари.

6. Знак моменту

Студенти повинні знати: дати визначення парі сил, що таке момент пари сил,а також момент сили.

Студент повинен вміти:визначати моменти пар та моменти сил відносно точок.

ЛІТЕРАТУРА ОСНОВНА [ 1 ] §§ 14-16; 17 ; [ 11] §§ 3

ЛІТЕРАТУРА ДОДАТКОВА

Конспект лекції

Систему двох паралельних сил, рівних за модулем і напрямлених у протилежні боки вздовж ліній, що не збігаються /рис. 3.1/, нази­вають парою сил /або просто парою/. Інакше, парою сил називають дві рівні антипаралельні сили. Поняття про пару сил ввів у механіку фран­цузький вчений Луї Пуасон /І777-І859/.

Пара сил (F; F′) не має рівнодіючої /див. рис. 3.1/, бо геометрич­на сума цих сил дорівнює нуль. У той же час її не можна віднести до зрів­новаженої системи сил, бо сили F і F′ діють не по одній прямій. Пара сил намагається надати тілу оберталь­ного руху. Наприклад, при нарізанні різьби ручним способом /риє. 3.2/ з боку рук на плашко тримач або вороток /для метчиків/ діє пара сил, яка повертає плашку або метчик.

Площину, в якій діє пара сил, на­зивають площиною дії пари сил. Від­стань L=AC між лініями дії сил, що утворюють пару /диВ. рис 3.1 /, називають плечем пари. Не можна зсуміщати плече пари сил з відстанню між точками прикладання сил AB, що скла­дають пару. Плече пари визначається довжиною перпендикуляра, проведеного до лінії дії однієї сили на лінію дії другої сили пари ′ Пряма, яка з’єднує точки прикладання сил пари, буде плечем пари лише в тому випадку, коли сили перпендикулярні до цієї прямої /рис..З.3/. .

У загальному випадку величину пле­ча L можна виразити через відрізок AB/див. рис, 3,1/, використавши куток або 3 прямокутного трикутника ABC

L= AB або

Пара сил, якщо на неї дивитися а якого-небудь одного боку, може повертати тіло або проти руху годинникової стрілки /рис. З.І, 3.2/, або за рухом годинникової стрілки /рис. 3.3/.

Рис. З.І

Рис. 3.2

Рис. 3.3

Ефект дії пари залежить від величини сили F і довжини плеча L . Як показує досвід, чим більша сила F і більше плече L, тим більший обертальний ефект пари сил на тіло.

Обертальний ефект пари сил вимірюється добутком однієї з сил пари на плече. Цю алгебраїчну величину називають моментом пари сил і позначають буквою M

M= ±FL. /3.2/

Домовимося вважати момент пари сил додатним /знак "+"/, якщо пара намагається повернути тіло проти обертання годинникової стрілки; якщо ж пара намагається повернути його у напрямі обертання годинни­кової стрілки - від’ємним /знак "-"/•

У Міжнародній системі одиниць /СT/ момент пар виражається в ньютоно*метрах /Н*м/ або кілоньютоно*метрах /кН*м/, оскільки сила вира­жається в ньютонах /Н/ або кілоньютонах /кН/, а довжина плеча - у метрах /м/.

Обертальна дія пари сил залежить не тільки від числового значен­ня її моменту М вона ще залежить і від положення площини цієї пари. Тому момент пари сил зручно розглядати як векторну величину

це - радіус вектор /див. рис. 3.1/, який з’єднує точки при­кладання СИЛ ( F І F)'

Вектор моменту пари сил перпендикулярний до площини пари /рис. 3.4/ і напрямлений в бік, з якого пара сил повертає цю площину проти годиннико­вої стрілки.

Напрям векто­ра момент пари сил можна знайти за правилом гвинта /шурупа/ з правою різьбою. Напрям руху гвинта при його загвинчуванні або відгвинчуванні показує напрям дії вектора моменту пари сил. Дійсно, якщо загвинчувати гвинт в тіло /гайку/, ми повинні повертати його за рухом годинникової стрілки, при цьому гвинт руха­тиметься від нас; і навпаки, якщо викручуватимемо гвинт, то його треба повертати проти руху годинникової стрілки.

ПИТАННЯ ДЛЯ САМОПЕРЕВІРКИ

1. Що називають парою сил?

2. Чим оцінюється обертовий ефект пари, сил?

3. В яких одиницях вимірюється момент пари сил?

4. Як визначають напрям вектора моменту пари сил?

ВИКЛАДАЧ____________________

Розділ:Теоретична механіка. Статика

ТЕМА Плоска система довільно розташованих сил

ПЛАН

1. Три види рівнянь рівноваги

2. Рівняння рівноваги для плоскої системи паралельних сил

3. Балочні системи

4. Види опор балок

5. Визначення реакції опор балок статично визначених систем

Студенти повинні знати: умову рівноваги плоскої системи довільно розташованих сил, види опор балок, напрямки іх реакцій опори.

Студент повинен вміти:визначати реакції опори балок, складати рівняння рівноваги.

ЛІТЕРАТУРА ОСНОВНА[ 1 ] §§ 27-30; [ 11] §§4.4 – 4.9

ЛІТЕРАТУРА ДОДАТКОВА