Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






  • Момент силы относительно оси






    На твердое тело действует сила F, приложенная в точке A (рис. 1.28). Необходимо определить момент этой силы относительно оси z.

    Проведем через точку A плоскость xy, перпендикулярную оси z, и разложенную силу F на составляющие – Fz, параллельную оси z и Fxy, перпендикулярную оси z.

     

    Рис. 1.28. Схема к определению момента силы

     

    Сила Fz направленная параллельно оси z не может повернуть тело вокруг оси z, т.е. вращать тело вокруг оси z будет только сила Fxy:

     

    mz (F) = mz (Fxy),

    mz (F) = ± Fxy ∙ h.

     

    Моментом силы относительно оси называется скалярная величина, равная моменту проекции этой силы на плоскость, перпендикулярную оси, который взят относительно точки пересечения оси с плоскостью.

    Правило знаков. Если при взгляде с положительного конца оси сила стремится повернуть тело против хода часовой стрелки, то момент положительный, если по ходу часовой стрелки, то момент отрицательный.

    При вычислении моментов нужно помнить следующие частные случаи:

    1.Если сила параллельна оси, то ее момент равен нулю, так как Fxy = 0.

    2.Если линия действия силы пересекает ось, то ее момент равен нулю, так как h = 0.

    Вывод. Момент силы относительно оси равен нулю, если сила и ось лежат в одной плоскости.

    3. Если сила перпендикулярна к оси, то mz = 0.

    Рассмотрим аналитические выражения для моментов силы относительно осей координат.

    Спроектируем силу F сначала на плоскость, xy перпендикулярную оси z, а затем на оси x и y (рис. 1.29).

     

     

    Рис. 1.29. Схема к определению моментов сил относительно осей координат

     

     

    Из теоремы Вариньона очевидно, что

    mz (F) = mO (Fxy) = mO (Fx) + mO (Fy),

    mz (F) = Fy ∙ xFx ∙ y.

    Аналогично можно записать выражения моментов относительно других осей:

    mx (F) = Fz ∙ xFy ∙ y,

    my (F) = Fx ∙ xFz ∙ y,

    mz (F) = Fy ∙ xFx ∙ y.

    Условия равновесия произвольной пространственной системы сил.

    Для равновесия произвольной пространственной системы сил необходимо и достаточно, чтобы суммы проекций всех сил на каждую из трех координатных осей и суммы их моментов относительно осей были равны нулю:

    Σ Fnx = 0, Σ Fny = 0, Σ Fnz = 0,

    Σ mx (Fn) = 0, Σ my (Fn) = 0, Σ mz (Fn) = 0.

    Для случая параллельных сил остаются три условия равновесия, т.к остальные три обращаются в тождество 0 = 0:

    Σ Fnz = 0, Σ mx (Fn) = 0, Σ my (Fn) = 0.






    © 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
    Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
    Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.