Момент силы — как найти? В чем измеряется? Формулы
Сила: что это за величина
В повседневной жизни мы часто встречаем, как любое тело деформируется (меняет форму или размер), ускоряется или замедляется, падает. В общем, чего только с разными телами в реальной жизни не происходит. Причиной любого действия или взаимодействия является сила.
- Сила — это физическая векторная величина, является мерой действия тела на другое тело.
Она измеряется в ньютонах — это единица измерения названа в честь Исаака Ньютона.
Сила — величина векторная. Это значит, что, помимо модуля, у нее есть направление. От того, куда направлена сила, зависит результат.
Вот стоите вы на лонгборде: можете оттолкнуться вправо, а можете влево — в зависимости от того, в какую сторону оттолкнетесь, результат будет разный.
В данном случае результат выражается в направлении движения.
Практикующий детский психолог Екатерина Мурашова
Бесплатный курс для современных мам и пап от Екатерины Мурашовой. Запишитесь и участвуйте в розыгрыше 8 уроков
Плечо силы
Для начала давайте разберемся, что такое плечо силы — оно нам сегодня очень пригодится.
Представьте человека. Совершенно обычного. Если он совершенно обычный, у него точно будут плечи — без них получится уже какой-то инопланетянин. Если мы прочертим прямую вдоль линии плеча, а потом еще одну — вдоль линии руки — мы получим две пересекающиеся прямые. Угол между такими прямыми будет равен 90 градусов, а значит эти линии перпендикулярны.
Как анатомическое плечо перпендикулярно руке, так и в физике плечо перпендикулярно, только уже линии действия силы.
То есть перпендикуляр, проведенный от точки опоры до линии, вдоль которой действует сила — это плечо силы.
Попробуйте курсы подготовки к ЕГЭ по физике с опытным преподавателем в онлайн-школе Skysmart!
Рычаг
В каждом дворе есть качели, для которых нужны два качающихся (если в вашем дворе таких нет, посмотрите в соседнем). Большая доска ставится посередине на точку опоры. По сути своей, качели — это рычаг.
Рычаг — простейший механизм, представляющий собой балку, вращающуюся вокруг точки опоры.
Хорошо, теперь давайте найдем плечо этой конструкции. Возьмем правую часть качелей. На качели действует сила тяжести правого качающегося, проведем перпендикуляр от линии действия силы до точки опоры. Получилась, что плечо совпадает с рычагом, разве что рычаг — это вся конструкция, а плечо — половина.
Давайте попробуем опустить качели справа, тогда что получим: рычаг остался тем же самым по длине, но вот сместился на некоторый угол, а вот плечо осталось на том же месте.
Если направление действия силы не меняется, как и точка опоры, то перпендикуляр между ними невозможно изменить.
Правило равновесия рычага Рычаг находится в равновесии тогда, когда силы, действующие на него, обратно пропорциональны плечам этих сил. F1, F2 — силы, действующие на рычаг l1, l2 — плечи этих сил |
Бесплатные занятия по английскому с носителем
Занимайтесь по 15 минут в день. Осваивайте английскую грамматику и лексику. Сделайте язык частью жизни.
Момент силы
При решении задач на различные силы нам обычно хватало просто сил. Сила действует всегда линейно (ну в худшем случае под углом), поэтому очень удобно пользоваться законами Ньютона, приравнивать разные силы.
Это работало с материальными точками, но не будет так просто применяться к телам, у которых есть форма и размер.
Вот мы приложили силу к краю палки, но при этом не можем сказать, что на другом ее конце будут то же самое ускорение и та же самая сила. Для этого мы вводим такое понятие, как момент силы.
Момент силы — это произведение силы на плечо. Для определения физического смысла можно сказать, что
Момент силы M = Fl M — момент силы [Н*м] |
Для примера представьте, что вы забыли, как открывать двери.
Стоите перед дверью и раздумываете, как легче это сделать.
Для начала приложим силу к краю двери — туда, где самый длинный рычаг. Открылась!
А что если толкнуть дверь ближе к креплению — там, где плечо намного короче? Для этого придется приложить силу большего значения.
Вывод: чтобы повернуть дверь, нужен крутящий момент определенного значения. Чем больше плечо силы, тем меньше значение силы, которую нужно приложить — и наоборот. Поэтому нам легче толкать дверь там, где плечо силы больше.Похожая история с гаечным ключом. Чтобы закрутить гайку, нужно взяться за ручку подальше от гайки. За счет увеличения плеча мы уменьшаем значение силы, которую нужно приложить.
Расчет момента силы
Сейчас рассмотрим несколько вариантов того, как момент может рассчитываться. По идее просто нужно умножить силу на плечо, но поскольку мы имеем дело с векторами, все не так просто.
Если сила расположена перпендикулярно оси стержня, мы просто умножаем модуль силы на плечо.
Расстояние между точками A и B — 3 метра.
Момент силы относительно точки A:
МА=F×AB=F×3м
Если сила расположена под углом к оси стержня, умножаем проекцию силы на плечо.
Обратите внимание, что такие задания могут встретиться только у учеников не раньше 9 класса!
Момент силы относительно точки B:
MB=F×cos30×AB=F×cos30×3м
Если известно самое короткое расстояние от точки до линии действия силы, момент рассчитывается как произведение силы на это расстояние (плечо).
Момент силы относительно точки B:
MB=F×3м
Правило моментов
Вернемся к нашим баранам качелям.
Правило моментов говорит о том, что если рычаг не вращается, то сумма моментов сил, поворачивающих рычаг против часовой стрелки, равна сумме моментов сил, поворачивающих рычаг по часовой стрелке.
Это условие выполняется относительно любой точки.
Правило моментов M1 + M2 +…+ Mn = M’1 + M’2 +…+ M’n M1 + M2 +…+ Mn — сумма моментов сил, поворачивающих рычаг по часовой стрелке [Н*м] M’1 + M’2 +. |
..+ M’n — сумма моментов сил, поворачивающих рычаг против часовой стрелке [Н*м]Давайте рассмотрим этот закон на примере задач.
Задача 1
К левому концу невесомого стержня прикреплен груз массой 3 кг.
Стержень расположили на опоре, отстоящей от его левого конца на 0,2 длины стержня. Чему равна масса груза, который надо подвесить к правому концу стержня, чтобы он находился в равновесии?
Решение:
Одним из условий равновесия стержня является то, что полный момент всех внешних сил относительно любой точки равен нулю. Рассмотрим моменты сил относительно точки опоры. Момент, создаваемый левым грузом равен он вращает стержень против часовой стрелки. Момент, создаваемый правым грузом: — он вращает по часовой.
Приравнивая моменты, получаем, что для равновесия к правому концу стержня необходимо подвесить груз массой
M = m : 4 = 3 : 4 = 0,75 кг
Ответ: для равновесия к правому концу стержня необходимо подвесить груз массой 0,75 кг
Задача 2
Путешественник несёт мешок с вещами на лёгкой палке.
Чтобы удержать в равновесии груз весом 80 Н, он прикладывает к концу B палки вертикальную силу 30 Н. OB = 80 см. Чему равно OA?
По правилу рычага:
где FA и FB — силы, приложенные соответственно к точкам A и B. Выразим длину OA:
Ответ: расстояние ОА равно 30 см
Задача 3
Тело массой 0,2 кг подвешено к правому плечу невесомого рычага (см. рисунок). Груз какой массы надо подвесить ко второму делению левого плеча рычага для достижения равновесия?
Решение:
По правилу рычага
Отсюда
Ответ: Масса груза равна 0,3 кг
Задача 4 — a.k.a самая сложная задачка
Под действием силы тяжести mg груза и силы F рычаг, представленный на рисунке, находится в равновесии.
Вектор силы F перпендикулярен рычагу, груз на плоскость не давит. Расстояния между точками приложения сил и точкой опоры, а также проекции этих расстояний на вертикальную и горизонтальную оси указаны на рисунке.
Если модуль силы F равен 120 Н, то каков модуль силы тяжести, действующей на груз?
Решение:
Одним из условий равновесия рычага является то, что полный момент всех внешних сил относительно любой точки равен нулю. Рассмотрим моменты сил относительно опоры рычага. Момент, создаваемый силой F, равен F*5 м и он вращает рычаг по часовой стрелке. Момент, создаваемый грузом относительно этой точки — mg*0,8 м, он вращает против часовой. Уточним, что 0,8 м — это расстояние от центра тяжести груза до опоры, т. е. перпендикуляр до оси вращения. Приравнивая моменты, получаем выражение для модуля силы тяжести
Ответ: модуль силы тяжести, действующей на груз равен 750 Н
youtube.com/embed/OctfStSExzo» title=»YouTube video player» frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen=»» ssmarticle=»»/>
момент | это… Что такое момент?
ТолкованиеПеревод
- момент
- моме́нт
сущ., м., употр. очень часто
Морфология: (нет) чего? моме́нта, чему? моме́нту, (вижу) что? моме́нт, чем? моме́нтом, о чём? о моме́нте; мн. что? моме́нты, (нет) чего? моме́нтов, чему? моме́нтам, (вижу) что? моме́нты, чем? моме́нтами, о чём? о моме́нтах
1.
Моментом называют очень короткий промежуток времени. Я на один момент закрыла глаза.
= миг, мгновение
2. Моментом называют точку во времени, когда что-то происходит.
Я помню каждый момент моего пребывания на море. | В тот самый момент я услышал его крик.
= миг, мгновение
3. Моментом называют определённый период времени, в течение которого что-либо происходит.
Текущий момент. | В этот трудный исторический момент нельзя допускать подобных ошибок. | Сейчас самый подходящий момент, чтобы заставить их навести порядок. | Это был переломный момент в его творчестве.
4. Когда вы говорите о некотором моменте в каком-либо явлении, событии и т. п., вы имеете в виду определённую сторону этого явления или события.
Есть несколько негативных моментов, которые замедляют развитие полноценного медицинского страхования. | Комиссия была создана специально для того, чтобы уладить все спорные моменты в законе.
5. Если вы воспользовались моментом, значит, вы выбрали подходящее время, чтобы сделать что-либо с максимальной выгодой.
Он решил воспользоваться моментом и покончить с этой малой проблемой до того, как она начнёт серьёзно ему мешать.
6. Если вы делаете что-либо моментом или в один момент, значит, вы делаете это очень быстро.
Деньги закончились моментом. | Он справится с делом в один момент. | Так в один момент круто изменилась моя жизнь.
7. Если что-либо может произойти в любой момент, значит, это может случиться в любое время.
Он мог обнаружить нас в любой момент.
8. Если что-либо происходит в данный момент, значит, это происходит сейчас, в настоящее время.
В данный момент ведутся переговоры между двумя странами.
• момента́льныйприл.
Моментальный ответ. | Моментальное фото.
Моментом называют очень короткий промежуток времени. 
Толковый словарь русского языка Дмитриева. Д. В. Дмитриев. 2003.
.
Игры ⚽ Нужна курсовая?
Синонимы:
аспект, время, грань, дни, магнетон, мгновение, миг, минута, минутка, минутку, минуточку, минуту, моментик, начало, не уходи, не уходите, один момент, одну минуту, одну секунду, отрезок времени, период, побудь здесь, побудь на месте, побудьте здесь, побудьте на месте, повремени, погоди, погодите, подожди, подождите, полоса, пора, постой, постойте, пункт, секунда, секундочку, секунду, спин, срок, старт, сторона, фаза, фактор, час, часы, штрих, этап
Антонимы:
вечность
- молчать
- монастырь
Полезное
Что такое момент?
Что такое момент?
Что такое момент?
Момент силы
является мерой его стремления заставить тело вращаться вокруг определенной
точка или ось.
Это отличается от стремления тела двигаться или
перевести, в направлении силы. Чтоб на мгновенье развиться,
сила должна действовать на тело таким образом, чтобы тело начало
крутить. Это происходит каждый раз, когда прикладывается сила, так что она не
проходят через центр тяжести тела. Момент возникает благодаря силе, не имеющей
равная и противоположная сила прямо вдоль ее линии действия.
Представьте, что два человека толкают дверь за ручку с противоположных сторон.
Если оба они толкают с одинаковой силой, то возникает состояние
равновесие. Если бы кто-нибудь из них вдруг отскочил от двери,
толчок другого человека больше не будет иметь никакого противодействия, и дверь
отмахивался бы. Человек, который все еще толкал дверь, создал
момент.
Элементы момента
Величина момента силы, действующей относительно точки или оси, равна
прямо пропорционально расстоянию силы от точки или оси.
Он определяется как произведение силы (F) и плеча момента (d).
плечо момента или плечо рычага — это перпендикулярное расстояние между
линия действия силы и центр моментов.
Момент = Сила x Расстояние или M = (F)(d)
Центр моментов может быть фактической точкой, относительно которой сила вызывает вращение. Это также может быть точка отсчета или ось, вокруг которой сила может рассматриваться как вызывающая вращение. Это не имеет значения, пока поскольку конкретная точка всегда принимается за точку отсчета. Последний случай гораздо более распространенная ситуация в задачах проектирования конструкций.
Момент выражается в футо-фунтах, тысячах футов,
ньютон-метры или килоньютон-метры. Момент тоже имеет смысл; по часовой стрелке
вращение вокруг центра моментов будет считаться положительным моментом;
а вращение против часовой стрелки вокруг центра моментов будет считаться
отрицательный. Самый распространенный способ выразить момент —
В примере показано, как гаечный ключ крепится к гайке.
Сила в 100 фунтов равна
применяется к нему в точке C, центре гайки. Сила приложена в
x-расстояние 12 дюймов от гайки. Центр моментов может быть
точка C, но также могут быть точки A, B или D. Момент относительно точки C
Плечо момента для расчета момента вокруг точки C составляет 12 дюймов.
величина момента относительно точки C равна 12 дюймам, умноженным на силу
100 фунтов, чтобы дать общий момент 1200 дюймов-фунтов (или 100 фут-фунтов).
Рычаг момента (d) = 12 дюймов
Величина (F) = 100 фунтов
Момент = M = 100 фунтов x 12 дюймов = 1200 дюйм-фунтов
Точно так же мы можем найти моменты относительно любой точки пространства.
| Момент @ | А | Б | D |
| Моментный рычаг | 8 дюймов | 2 дюйма | 0 дюймов |
| Величина F | 100 фунтов | 100 фунтов | 100 фунтов |
| Общий момент | 800 дюйм-фунтов | 200 фунтов стерлингов | 0 дюймы-фунты |
Момент вызывает вращение вокруг точки или оси.
Если момент
быть взято около точки благодаря силе F, то для того, чтобы на момент развиться,
линия действия не может проходить через эту точку. Если линия действия
проходит через эту точку, момент равен нулю, потому что величина
плечо момента равно нулю. Так было с точкой D в предыдущем гаечном ключе.
проблема. Суммарный момент равен нулю, потому что плечо момента также равно нулю.
В качестве другого примера предположим, что сила в 200 фунтов приложена к
ключ, как указано. Момент силы в 200 фунтов, приложенной в точке С, равен нулю.
потому что:
M = F x d = 200 фунтов x 0 дюймов = 0 дюймов-фунтов
Другими словами, сила в 200 фунтов не вызывает ключ для вращения гайки. Можно было бы увеличить величину силы пока болт окончательно не сломался (разрушение при сдвиге).
Момент вокруг точек X, Y и Z также будет равен нулю, потому что они также
лежат на линии действия.
Момент также можно рассматривать как результат действия сил, отклоняющихся от
прямая линия, проведенная между точкой загрузки системы и ее опорами.
В этом случае синяя сила является эксцентрической силой. Для того, чтобы оно достигло
основание колонны, она должна делать обход через балку. Чем больше
объезд, тем больше момент. Наиболее эффективные структурные системы
иметь наименьшее количество обходных путей. Это будет обсуждаться более
подробно в Лекции 37 и
более поздние курсы.
Есть случаи, когда проще рассчитать моменты компоненты силы вокруг определенной точки, чем вычислить момент самой силы. Возможно, определение перпендикуляра расстояние действия силы сложнее, чем определение перпендикуляра расстояние компонентов силы. Момент нескольких сил о точка — это просто алгебраическая сумма составляющих их моментов относительно тот же пункт. При сложении моментов составляющих необходимо принимать большие заботиться о том, чтобы соответствовать смыслу каждого момента. Часто это благоразумно отметить смысл рядом с моментом, когда берутся за такие задачи.
Комбинированный
Моменты
Моменты
на балке
Типичные ошибки
При добавлении моментов компонентов необходимо проявлять большую осторожность, чтобы быть последовательными со смыслом каждого момента.
Часто целесообразно отметить следующий смысл
к моменту, когда берутся за такие задачи. Часто задаваемые вопросы
Любая трудность с вычислением момента обычно связана с одним из
следующее:
- Центр моментов установлен неправильно или четко понял.
- Предполагаемое плечо момента не является ПЕРПЕНДИКУЛЯРНЫМ расстоянием между линия действия силы и центр моментов.
- Направление или направление вращения было проигнорировано или неправильно понято.
Вопросы для размышления
Какой момент относительно точки B и точки D для обоих случаев
показано в примере с ключом выше? Как можно добавить расширение в
конец гаечного ключа поможет отвернуть ржавый болт? Какие структурные системы
будет иметь наименьшее количество «обходных путей»?
Проблемы
Соответствующие материалы
Шеффер, Р.Э. Элементарные конструкции для архитекторов и строителей. стр. 33-39.
Copyright © 1995, 1996 Крис Х. Любкеман и Дональд Петинг
Copyright © 1996, 1997, 1998 Крис Х. Любкеман
Moment Определение и значение — Merriam-Webster
момент ˈmō-mənt
1
а
: минутная часть или момент времени : мгновение
момент ужасного ожидания — Грэм Грин
б
: сравнительно короткий период времени
мгновения одиночества
2
а
: настоящее время
в данный момент она работает над своим четвертым романом— Holiday
б
: время превосходства или известности
есть… несколько восхитительно забавных моментов, но большинство из них ошеломляюще тонкие — Джесс Кейгл
3
: важность влияния или эффекта
Сиюминутные решения должны приниматься нашим правительством — Л.
Х. Эванс
4
устарело : причина или мотив действия
5
: этап в историческом или логическом развитии
документ об одном моменте в истории мысли и восприятия в девятнадцатом веке — Т. С. Элиот
6
а
: тенденция или мера тенденции к движению, особенно вокруг точки или оси
б
: произведение количества (например, силы) на расстояние до определенной оси или точки
7
а
: среднее (см. среднее значение 4, смысл 1b) n -й степени отклонений (см.
отклонение, смысл b) наблюдаемых значений в наборе статистических данных от фиксированного значения
б
: ожидаемое значение степени отклонения (см. смысл отклонения b) случайной величины от фиксированного значения
Синонимы
- случай
- time
Просмотреть все синонимы и антонимы в тезаурусе
Примеры предложений
Солнце светило. Через мгновений пошел дождь.
Это был момент , прежде чем она поняла, что произошло.
Она остановилась на момент и заглянула в окно.
Для решения проблемы требуется всего момент .
я очень занят и у меня нет момент в запасе.
Один момент было солнечно; в следующий раз лил дождь.
Настал момент , когда мы должны действовать.
Война казалась неизбежной в тот момент истории.
Она точно знала, что нужно момент попросить прибавку.
У нас был увлекательный отпуск. Был никогда не бывает скучно .
Узнать больше
Недавние примеры в Интернете
Одра Макдональд снимается в моменте во время ночного открытия спектакля «Убийства в штате Огайо» на Бродвее в Нью-Йорке.
8 декабря.
— People Staff, Peoplemag , 14 декабря 2022 г.
И в сладкой 902:09 момент 90:210 после матча в среду вечером Мбаппе обнял марокканца Ашрафа Хакими, своего хорошего друга и товарища по команде в «Пари Сен-Жермен».
— Дэвид К. Ли, NBC News , 14 декабря 2022 г.
В любой данный момент , по некоторым меркам, от 2 до 10 миллионов украинцев живут без электричества, погруженные в холодную, окутывающую тьму.
— Ишаан Тарур, 9 лет0209 Washington Post , 14 декабря 2022 г.
Так что это похоже на момент Китти Хок , во время которого миллиарды людей уже с нетерпением ждут в терминалах своих просроченных рейсов.
— Майк Перл, Новая Республика , 14 декабря 2022 г.
Попытка обеспечить относительно скромное увеличение бюджета Национального совета по трудовым отношениям (NLRB) приходится на трудный момент .
0210 для рабочего движения.
— Время , 14 декабря 2022 г.
Актриса небрежно накинула на плечи подходящую джинсовую куртку, создав момент «джинсы на джинсах» , который доказывает, что канадский смокинг живет.
— Ханна О, Seventeen , 14 декабря 2022 г.
В трех эпизодах, посвященных свадьбе пары в 2018 году, герцог и герцогиня Сассекские поделились интимными подробностями своей истории любви, в том числе момент Гарри впервые увидел Меган (через Instagram) и детали своего предложения.
— Чарльз Трепани, USA TODAY , 14 декабря 2022 г.
Уильямс задержалась в гостиной, беспокоясь о том, чтобы оставить МакФалло одну, чтобы справиться со своим горем.
— Ноэль Кромби, The Oregonian — OregonLive.com , 14 декабря 2022 г.
Узнать больше
Эти примеры предложений автоматически выбираются из различных онлайн-источников новостей, чтобы отразить текущее использование слова «момент». Мнения, выраженные в примерах, не отражают точку зрения Merriam-Webster или ее редакторов. Отправьте нам отзыв.
История слов
Этимология
Среднеанглийское, от англо-французского, от латинского импульс движение, частица, достаточная для поворота весов, момент, от movere to move
Первое известное использование
14 век, в значении, определенном в смысле 1a
Путешественник во времени
Первое известное использование момента было в 14 веке
Посмотреть другие слова того же века
Словарные статьи рядом с
моментмама
момент
мгновенный
Посмотреть другие записи поблизости
Процитировать эту запись «Момент».
Словарь Merriam-Webster.com , Merriam-Webster, https://www.merriam-webster.com/dictionary/moment. По состоянию на 17 декабря 2022 г.Copy Citation
Детское определение
Момент
существительное
момент ˈmō-mənt
1
: короткий промежуток времени : мгновенно
2
а
: настоящее время
в момент она работает над романом
б
: время важности или успеха
У него есть свои моменты
3
: Важность, следствие
Событие Великого Moment
Подробнее от Merriam-Webster на
Moment.
Speakers
Britannica English: перевод moment для говорящих на арабском языке
Britannica.com: статья в энциклопедии о moment
Последнее обновление: — Обновлены примеры предложений
Подпишитесь на крупнейший словарь Америки и получите тысячи дополнительных определений и расширенный поиск без рекламы!
Merriam-Webster без сокращений
забвение
См. Определения и примеры »
Получайте ежедневно по электронной почте Слово дня!
Слова, названные в честь людей
- Тёзка купальника Жюль Леотар какую профессию имел?
- Акробат Врач хирург
- Судья Пожарный
Прослушайте слово и напечатайте его.