Зависимость между моментами силы относительно центра и относительно оси. Определим моменты сил и относительно осей (рис.41)

Пример 4.

Определим моменты сил и относительно осей (рис.41).

Рис.41

Моменты силы находятся просто:

;

;

.

Моменты сил и - по­сложнее.

В тех случаях, когда век­тор силы направлен под углом к осям, полезно разложить вектор силы на составляющие парал­лельные осям и, затем, находить сумму моментов этих состав­ляющих.

Так моменты силы :

;

;

.

И силы :

;

;

(линия действия силы пересекает ось z).

Пусть на тело действует приложен­ная в точке А сила (рис. 42). Проведем какую-нибудь ось z и возьмем на ней произвольную точку О. Момент силы относи­тельно центра О будет изображаться вектором перпендикуляр­ным плоскости ОАВ, причем по мо­дулю .

Рис.42

Проведем теперь через любую точку O ₁ на оси z плоскость ху, перпендику­лярную к оси; проектируя силу на эту плоскость, найдем .

Но треугольник О ₁ А ₁ В ₁ представляет собою проекцию треуголь­ника ОАВ на плоскость ху. Угол между плоскостями этих треуголь­ников равен углу между перпендикулярами к плоскостям, т. е. ра­вен . Тогда, по известной геометрической формуле, .

Умножая обе части этого равенства на 2 и замечая, что удвоен­ные пощади треугольников О ₁ А ₁ В ₁ и ОАВ равны соответственно m _z() и , найдем окончательно: .

Так как произведение дает проекцию вектора на ось z, то равенство можно еще представить в виде

или .

В результате мы доказали, что между моментом силы относи­тельно оси и ее моментом относительно какого-нибудь центра, лежа­щего на этой оси, существует следующая зависимость: момент силы относительно оси равен проекции на эту ось вектора, изображающего момент данной силы относительно любого центра, лежащего на оси.

Дата добавления: 2015-06-04; Просмотров: 877; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!