55. Момент сили. Плече сили.

Обертання тіла навколо осі під дією однієї сили може бути зупинено дію другої сили. Досвід показує, що якщо дві сили окремо спричиняють обертання тіла в протилежних напрямках, то при їх одночасній дії тіло перебуває в рівновазі, якщо виконується умова:

, где d₁ и d₂ – найкоротші відстані від ліній дії сил F1 і F2. Відстань d називається плечем сили, а твір модуля сили на плече - моментом сили.

Якщо моментів сил, що викликають обертання тіла навколо осі за годинниковою стрілкою, приписати позитивний знак, а моментів сил, що викликають обертання проти годинникової стрілки, - негативний знак, то умова рівноваги тіла, що має вісь обертання, можна сформулювати у вигляді правила моментів: тіло, має нерухому вісь обертання, знаходиться в рівновазі, якщо алгебраїчна сума моментів усіх прикладених до тіла сил щодо цієї осі дорівнює нулю:

.

За одиницю обертаючого моменту в СІ приймається момент сили в 1 Н, лінія дії якої знаходиться на відстані 1 м від осі обертання. Цю одиницю називають ньютон-метром

56. Правило важилів Архімеда.

Ва́жіль — простий механізм, тверде тіло, що може обертатися навколо певної точки, яка називається точкою опори. Застосовується для підйому вантажів.

Віддаль від точки опори до точки, в якій прикладена сила, називається плечем важеля. Зазвичай у важеля два різних плеча: до одного плеча прикладається зусилля, на інше діє вага вантажа. Принцип дії важеля оснований на основних законах статики. Статична рівновага досягається тоді, коли алгебраїчна сума добутків сили на плече дорівнює нулю.

де F_i — прикладена сила, D_i — відповідне плече. Сили потрібно брати зі знаком плюс, якщо вони намагаються повернути важіль в один бік (наприклад, за годинниковою стрілкою), і зі знаком мінус, якщо вони намагаються повернути його в протилежний бік. Із врахуванням знаків умова рівноваги для важеля на діаграмі праворуч запишеться у вигляді. F₁D₁ = F₂D₂. Для того, щоб отримати виграш у силі, тобто піднімати більший вантаж, застосовуючи меншу силу, необхідно прикладати її до довшого плеча.

57. Гідроста́тика  — розділ гідромеханіки, що вивчає закони рівноваги рідини, які знаходиться у стані абсолютного чи відносного спокою та рівноваги тіл, занурених у рідини за умови, коли відсутні переміщення часток рідини одна відносно одної.

Рідина, що знаходиться у стані спокою у системі координат, зв'язаній із Землею, знаходиться в абсолютному спокої. Спокій рідини у системі координат, котра рухається відносно Землі, називають відносним. У загальному випадку рідина зазнає дії масових і поверхневих сил. При цьому спокій рідини спостерігається тільки у випадку, коли масові сили мають потенціал і постійні у часі. Зазвичай, розглядають стан спокою рідини, що піддається дії сил гравітації та інерції. Рідиною називається фізичне тіло, яке сильно опирається зміні свого об’єму (в протилежність газам) та слабко опирається зміні своєї форми (в протилежність твердим тілам). Рух рідин і газів під дією зовнішніх і внутрішніх сил супроводжується зміною форми, а в загальному випадку – і об’єму виділеної її частини. В гідрогазодинаміці звичайно абстрагуються від молекулярної структури потоків, що досліджуються, і розглядають умовну модель середовища, яка володіє безперервним розподілом всіх характеристик (параметрів). В рідинах сили міжмолекулярного зчеплення більш значимі у порівнянні з газами, тому що відстані між молекулами малі. По цій причині рідини можна вважати слабкостисливими середовищами або, спрощено, нестисливими. При невеликих швидкостях і відсутності теплообміну стисливість газів проявляється слабко. Разом з тим стисливість крапельних рідин також проявляється при великих тисках. Отже, стисливість властива всім рідинам і газам, однак її кількісний прояв різний в залежності від фізичних властивостей середовища. Всі рідини, коли рухаються, мають внутрішнє тертя, яке обумовлене в’язкими властивостями середовища. Вплив в’язкості на характер течії рідини неоднозначний. В деяких випадках відіграє вирішальну роль і визначає рух середовища.