Moment siły

Moment siły jest wektorową wielkością fizyczną równą iloczynowi wektorów ramienia siły i siły. Ramię siły jest wektorem łączącym punkt przez który przechodzi oś obrotu bryły z punktem do którego przyczepiona jest siła.

\( \vec{M} = \vec{r} \times \vec{F} \)

gdzie: \( \vec{r} \) - ramię siły, \( \vec{F} \) - siła.

Kierunek wektora momentu siły jest zawsze prostopadły do płaszczyzny wyznaczonej przez wektory  \( \vec{r} \) i \( \vec{F} \).

Aby iloczyn wektorowy występujący w powyższym wzorze zastąpić zwykłym iloczynem, należy wartości wektorów ramienia siły i siły pomnożyć przez sinus kąta \( \alpha \) pomiędzy nimi:

\(M=r \cdot F \cdot sin \alpha \)

Jak wynika z równania jednostką momentu siły jest niutonometr – 1N•m.

Moment siły odgrywa bardzo podobną rolę w ruchu obrotowym bryły sztywnej co siła w ruchu postępowym, zmienia bowiem moment pędu (zmienia prędkość kątową bryły), podobnie jak działanie siły zmienia pęd (zmienia prędkość ciała).

Moment siły - przykład.

Znajdź moment siły działający na bryłę w sytuacjach przedstawionych na poniższych rysunkach. Załóż, że r = 1m i F = 2N.
a)

b)

c)

a)    ponieważ kąt pomiędzy wektorami \( \vec{r} \)  i \( \vec{F} \)  jest równy 90° , to \(sin \alpha =1\) więc:

M = r • F = 1m • 2N = 2 N•m

b)    ponieważ kąt pomiędzy wektorami   \( \vec{r} \)  i \( \vec{F} \)  jest równy 0° , \(sin \alpha =0\), więc:

M = 0
Tak skierowana siła nie może nadać ciału ruchu obrotowego.

c)    ponieważ kąt pomiędzy wektorami  \( \vec{r} \)  i \( \vec{F} \) jest równy 30° , to \(sin \alpha =0,5\), więc:

M = 0,5 r • F = 1 N • m

Tak skierowana siła będzie przyczyną ruchu obrotowego bryły, jednak skutek jej działania będzie mniejszy niż w przypadku a).

Polecamy również:

Komentarze (1)
Wynik działania 5 + 3 =
ok
2022-02-18 17:44:31
ok
Ostatnio komentowane
ale banalne
• 2025-04-09 16:07:25
Może być
• 2025-03-27 18:35:05
siema mega fajne
• 2025-03-22 08:47:31
dzięki
• 2025-03-10 15:14:41
bardzo to działanie łatwe
• 2025-03-03 13:00:02