ПАРА СИЛ. МОМЕНТ ПАРЫ СИЛ

Система двух, равных по модулю, параллельных и противоположно направленных, называется парой сил (рис. 1.9).

Плоскость, в которой находятся линии действия этих двух сил, называется плоскостью действия пары сил.

Пара сил не имеет равнодействующей, но силы пары не уравновешиваются, т.к. они не направлены по одной прямой.

Пара сил стремится произвести вращение твердого тела, к которому оно приложено.

Т.к. пара сил не имеет равнодействующей, она не может быть уравновешенна силой.

Рис. 1.9

Кратчайшее расстояние d между линиями действия сил, составляющих пару, называющейся плечом пары сил.

Действие пары сил на твердое тело характеризуется ее моментом. Момент пары сил определяется произведением модуля одной из них на плечо d:

. (1.1)

Если сила измеряется в Ньютонах, а плечо в метрах, то момент пары

сил выражается в Н м.

Теорема о парах:Пару сил, не изменяя действия на твердое тело можно переносить в любое место в плоскости ее действия, поворачивать ее плечо на любой угол, а также изменять это плечо и модули сил, не изменяя числового значения величины ее момента и направления вращения.

АКСИОМЫ СТАТИКИ

Они сформулированы на основе законов механики Галилея – Ньютона:

1. Аксиома инерции. Под действием взаимно уравновешивающихся сил, материальная точка находится в состоянии покоя или движется равномерно.

2. Аксиома равновесия двух сил. Две силы, приложенные к твердому телу, взаимно уравновешиваются только в том случае, если их модули равны, и они направлены по одной прямой в противоположные стороны.

3. Аксиома присоединения и исключения уравновешивающихся сил. Действие системы сил на твердое тело не изменится, если к нему присоединить или из него исключить систему взаимно уравновешивающихся сил.

Следствие: не изменяя кинематического состояния абсолютно твердого тела, силу можно переносить вдоль линии её действия, сохраняя неизменными её модуль и направление.

4. Аксиома параллелограмма сил. Равнодействующая двух взаимно пересекающихся сил приложена в точке их пересечения и изображается диагональю параллелограмма, построенного на этих силах (рис. 1.10).

.

Рис. 1.10

Модуль равнодействующей силы:

. (1.2)

5. Аксиома равенства действия и противодействия. Всякому действию соответствует равное и противоположно направленное противодействие.