Важелем називають тверде тіло з нерухомою віссю обертання, на яке діють сили, що намагаються повернути його навколо цієї осі.

Розглянемо умови рівноваги важеля. Важіль з віссю обертання О між вантажем вагою і силою називають важелем першого роду (рис.2.2.37). За відсутності тертя для утримання важеля із вантажем в рівновазі необхідно, щоб значення моменту, що обертає важіль за годинниковою стрілкою (тут - момент сили ) відносно осі обертання важеля, дорівнювало значенню моменту сили відносно тієї ж осі, що обертає важіль у протилежному напрямі:

.

На основі таких міркувань отримуємо умови рівноваги важеля: важіль знаходиться в рівновазі, якщо сили, які діють на тіло будуть обернено пропорційні плечам.

Із подібності трикутників СОА ₁ і DOB ₁ (рис. 2.2.38)

та з урахуванням формули (2.2.23)

.

Розрізняють три види рівноваги тіл, що мають точку опори (рис.2.2.39):

1. стійку рівновагу, якщо тіло, будучи виведеним із положення рівноваги в сусіднє найближче положення і залишене в спокої, повернеться в це положення;

2. нестійку рівновагу, якщо тіло будучи виведеним із положення рівноваги в сусіднє положення і залишене в спокої, буде ще більше відхилятися від цього положення.

3. байдужу рівновагу - якщо тіло, будучи виведеним в сусіднє положення і залишене в спокої, залишиться в новому своєму положенні.

Рівновага тіла із закріпленою віссю обертання (рис. 2.2.40), буде:

1) стійкою, якщо в положенні рівноваги центр тяжіння С займає найнижче положення з усіх можливих ближніх положень, а його потенціальна енергія матиме найменше значення із усіх можливих значень в сусідніх положеннях (рис.2.2.40, а);

2) нестійкою, якщо центр тяжіння С займає найвище із всіх ближніх положень, а потенціальна енергія має найбільше значення (рис.2.2.40, б);

3) байдужою, якщо центр тяжіння тіла С в усіх ближніх можливих положеннях знаходиться на одному рівні, а потенціальна енергія при переході тіла, не змінюється (рис.2.2.40, в).

Дата добавления: 2017-02-01; Просмотров: 65; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!