Тема 8. Приведение силы к данной точке

Силу можно переносить в любую точку, лежащую на линии её действия. Изменится ли действие силы на тело, если перенести её в точку, не лежащую на линии её действия.

Для приведения плоской произвольной системы сил, как угодно расположенных на плоскости, к одному центру используем теорему Пуансона.

Силу, приложенную к абсолютно твёрдому телу, можно, не изменяя оказываемого действия, переносить параллельно ей собой в любую точку тела, прибавляя при этом пару с моментом, равным моменту переносимой силы относительно точки, куда сила переносится.

Для доказательства данной теоремы рассмотрим тело, на которое действует сила F приложенная в точке С (рис.8.1). Перенесём эту силу параллельно самой себе в точку О. Приложим, в этой точке две силы , направленные в противоположные стороны, равные по абсолютной величине силе F и параллельно ей. От приложения в точке О этих сил состояние тела не изменяется, так как они взаимно уравновешиваются. Полученную систему трех сил можно рассматривать как состоящую из силы F', приложенной в точке О, и пары сил

 

Рис.8.1

c моментом М = Fd. Эту пару сил называют присоединительной, а её плечо d равно плечу силы F (Рис.8.1) относительно точки О.

Таким образом, при приведении силы к точке, не лежащей на линии действия силы, получается эквивалентная система, состоящая из силы, такой же по модулю и направлению, как и сила , и присоединённой пары сил, момент которой равен моменту данной силы относительно точки (центра) приведения: МО = Fd.

 

Пример 8.1. Колесо А с радиусом R, вращающиеся на оси в подшипниках. По ободу колеса приложена сила F. Приложим, в этой точке две силы , направленные в противоположные стороны, равные по абсолютной величине силе F и параллельно ей.

 

От приложения в точке О этих сил состояние тела не изменяется, так как они взаимно уравновешиваются. Полученную систему трех сил можно рассматривать как состоящую из силы F” создающую давление на подшипник, приложенной в точке О, и пары сил c моментом М = FR.

Рис.8.2