3. Күш моменті.
Күштің нүктеге қатысты моменті
Қатты дене А нүктесінен түсіп тұрған F күшінің әсерінен О нүктесіне қатысты айналады.
Егер аналитикалық геометриядан векторлық көбейтіндінің анықтамасын оське алсақ, онда векторлық көбейтінді былай болады:
Күштің нүктеге қатысты моменті деп- күштің түсу нүктесін анықтайтын радиус вектордың сол күшке векторлық көбейтіндісіне тең векторды атайды.
Күштің иіні деп күш пен осьтің арасындағы ең келте ара қашықтық аталады. Айтылғандарды қорытындылағанда күштің нүктеге қатысты моменті төмендегі үш элементтермен анықталады:
Моменттің шамасымен
Кеңістіктегі моменттің айналдыру жазықтығының орналасуымен. Айналдыру жазықтығы нормальдік бірлік вектормен анықталады, ол вектор n әрпімен белгіленеді.
Айналу бағытымен
Күштің нүктеге қатысты моменті тек күш осы нүктені қиып өткен жағдайда нөлге тең болады. Бұл жағдайда күштің иіні нөлге тең. Егер күшті әсер ету түзуі бойымен қатты дененің кез-келген басқа нүктесіне жылжытсақ күштің иіні өзгермейді, сондықтан сол шамада сол бағытта қалады.
Екі күштің бір нүктеге қатысты моменттері бір-біріне эквивалентті болуы үшін олардың жоғарыда келтірілген үш элементтері бірдей болуы керек.
Бұл өрнектерде бірдей бірлік векторлары бар мүшелерді теңестіріп күштің координаттық осьтерге қатысты моменттерімен өрнектеледі:
Координаттық осьтерге қатысты моменттер проекциясы
Жазықтықта кез-келген бағыттағы күштер системасы тепе-теңдікте болу үшін сол жазықтықта алынған осьтердің әр қайсысындағы барлық күштердің прекоцияларының қосындысын нөлге тең және сол жазықтықта орналасқан кез-келген нүктеге қатысты алынған барлық күштердің моменттерінің қосындысы нөлге тең болуы қажет те, жеткілікті.
Күштің оське қатысты моменті.
Абсолют қатты денеге түсірілген күш денені ілгерілемелі немесе айналмалы қозғалысқа келтіруі мүмкін.
Күштің оське қатысты моменті былай жорамалданады: 1) Айналу осі қатаң бекітілген ось. 2) денеге түсірілген күш тек оське перпендикуляр жазықтықта бағытталған күш. 3) Күш пен оның иінінің көбейтіндісімен өлшенетін сколярлық шама күштің оське қатысты моменті деп аталады.
Күштің иіні деп күш пен осьтің арасындағы ең келте ара қашықтық аталады.
Сағаттың тілінің бағытымен айналдыратын моментке оң, ал оған қарсы бағытта айналдыратын моментке кері таңба қойылады.
күшінің осіне қатысты моменті мына өрнектен анықталады: осы өрнекпен анықталатын моментті алгералық момент деп атаймыз.
- күштің иіні;
- күшінің осіне перпендикуляр П жазықтығына түсірілген проекциясы.
Күштің оське қатысты моменті деп – оң не кері таңбамен алынған күштің оське перпендикуляр жазықтығына түсірілген проекциясының алгебралық моментін атайды.
Күштің оське қатысты моментін табу үшін:
Күштің түсіп тұрған нүктесінен оське перпендикуляр жазықтық жүргізіледі. Ось бұл жазықтықта белгілі бір О нүктесінен қиып өтеді.
Жазықтыққа күштің проекциясын түсіреміз. Fn
Fn – ның бағытына О нүктесінен перпендикуляр түсіріп осы күштің иінін анықтаймыз. – Һ.
Һ-ты Fn – ның шамасына көбейтіп алгебралық моментті табамыз.
Келісім бойынша алгебралық моментке оң не кері таңба қойсақ күштің оське қатысты моменті анықталады.
Күштің оське қатысты моменті нөлге тең болуы үшін күш пен ось бір жазықтықта орналасуы керек. Бұл жағдайда күш, не оське параллель болады, не оны қиып өтеді. Күш оське параллель болғанда өрнектегі Fn нөлге тең, ал осьті қиып өткенде сол өрнектегі нольге тең болады.
Достарыңызбен бөлісу: |