Как определить направление момента силы

Как определить направление момента силы

Момент силы рассматривается касательно точки и касательно оси. В первом случае момент силы является вектором, имеющим определенное направление . Во втором случае следует говорить лишь о проекции вектора на ось.

Инструкция

1. Пускай Q – точка, касательно которой рассматривается момент силы. Эта точка именуется полюсом. Проведите радиус-вектор r из этой точки к точке приложения силы F . Тогда момент силы M определяется как векторное произведение r на F : M=[rF] .

2. Итогом векторного произведения является вектор. Длина вектора выражается модулем: |M |=|r |·|F |·sin?, где ? – угол между векторами r и F . Вектор M ортогонален как вектору r , так и вектору F : M ?r , M ?F .

3. Направлен вектор M таким образом, что тройка векторов r , F , M является правой. Как определить, что тройка векторов именно правая? Представьте себе, словно вы (ваш глаз) находитесь на конце третьего вектора и глядите на два других вектора. Если кратчайший переход от первого вектора ко второму кажется протекающим супротив часовой стрелки, значит, это правая тройка векторов. В отвратном случае, вы имеете дело с левой тройкой.

4. Выходит, совместите начала векторов r и F . Это дозволено сделать параллельным переносом вектора F в точку Q. Сейчас через эту же точку проведите ось, перпендикулярную плоскости векторов r и F . Данная ось будет перпендикулярна обоим векторам сразу. Здесь допустимы, в тезисе, только два варианта направить момент силы: вверх либо вниз.

5. Испробуйте направить момент силы F вверх, нарисуйте стрелочку вектора на оси. Из этой стрелочки как бы взгляните на вектора r и F (можете нарисовать символический глаз). Кратчайший переход от r к F можете обозначить закругленной стрелочкой. Является ли тройка векторов r , F , M правой? Стрелочка указывает направление супротив часовой стрелки? Если да, то вы предпочли правильное направление для момента силы F. Если же нет, значит, нужно сменить направление на противоположное.

6. Определить направление момента силы дозволено также по правилу правой руки. Указательный палец совместите с радиус-вектором. Средний палец совместите с вектором силы. С конца поднятого вверх большого пальца посмотрите на два вектора. Если переход от указательного к среднему пальцу осуществляется вопреки часовой стрелки, то направление момента силы совпадает с направлением, которое указывает крупной палец. Если переход идет по часовой стрелке, то направление момента силы противоположно ему.

7. Правило буравчика дюже схоже на правило руки. Четырьмя пальцами правой руки как бы вращайте винт от r к F . Векторное произведение будет иметь то направление, куда закручивается буравчик при таком мысленном вращении.

8. Пускай сейчас точка Q располагается на той же прямой, которая содержит вектор силы F . Тогда радиус-вектор и вектор силы будут коллинеарны. В этом случае их векторное произведение вырождается в нулевой вектор и изображается точкой. Нулевой вектор не имеет никакого определенного направления, но считается сонаправленным любому иному вектору.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий