Пара сил и момент силы относительно точки

Две равные и параллельные силы, направленные в противоположные стороны и не лежащие на одной прямой, называются парой сил. Пара сил производит на тело вращательное действие.

Примером такой системы сил могут служить усилия, передаваемые руками водителя на рулевое колесо автомобиля. Каждая сила пары создаёт момент, который стремиться вращать тело в одном направлении, т.е. по ходу или против хода часовой стрелки (рис.6.1).

 

Рис.6.1

Наикратчайшее расстояние между линиями действия этих сил, называется плечом.

Условимся обозначать пару сил символом FF'.

Момент пары сил определяется суммой моментов её сил относительно точки вращения силы.

Момент считают положительным, если пара сил вращает тело против часовой стрелки.

∑Мо = F∙АО + F'∙ВО = F(АО + ВО) = F∙АВ

Таким образом, момент пары сил равен произведению модуля одной из сил пары на её плечо.

М = F ∙ АВ = F ∙ h.

В системе единиц СИ моменты пар выражаются Н∙м.

Момент пары, так же как и силу, можно представить в виде вектора, который будет показывать величину момента, его знак и направление вращения пары.

Вектор (рис.6.2) момента откладывается по оси, перпендикулярной к плоскости пары сил.

Направление вектора откладывают так, чтобы наблюдатель, находящийся в конце вектора момента, пара была видна вращающей тело по направлению часовой стрелки (правило винта, шурупа). Поэтому на рис.30, а вектор момента откладывается из точки О, лежащей в середине плеча пары, вверх от её плоскости, а на рис.29, б – вниз от плоскости пары сил.

Рис.6.2