Номер 3, страница 372 - гдз по физике 10 класс учебник часть 1 Генденштейн, Дик

Дополнительная глава. Элементы статики. Условия равновесия тела - номер 3, страница 372.

Условие.

3. Расскажите о моменте силы. В каких единицах его измеряют?

Решение.

Момент силы (также известный как вращающий момент или торк) — это физическая величина, которая характеризует способность силы вызывать вращение твёрдого тела вокруг определённой оси. Это мера вращательного действия силы.

Момент силы зависит от двух факторов:

1. Модуля приложенной силы $\text{F}$. Чем больше сила, тем сильнее её вращательное действие.

2. Плеча силы $\text{d}$. Плечо силы — это кратчайшее расстояние от оси вращения до линии, вдоль которой действует сила. Чем дальше от оси приложена сила (чем больше плечо), тем больший вращающий эффект она создаёт.

Момент силы $\text{M}$ вычисляется как произведение модуля силы $\text{F}$ на её плечо $\text{d}$:

$M = F \cdot d$

Если сила $\text{F}$ приложена к телу в точке, радиус-вектор которой от оси вращения равен $\text{r}$, под углом $\alpha$ к этому радиус-вектору, то плечо силы будет равно $d = r \cdot \sin(\alpha)$. В этом случае формула для момента силы имеет вид:

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

Момент силы является псевдовекторной величиной. Для простоты его часто рассматривают как скаляр, присваивая ему знак. По общепринятому соглашению, момент силы считается положительным, если он вызывает вращение против часовой стрелки, и отрицательным, если по часовой стрелке.

Единицы измерения момента силы

В Международной системе единиц (СИ) единица измерения момента силы является производной и выводится из его определения. Так как момент силы — это произведение силы (измеряемой в ньютонах, Н) на расстояние (измеряемое в метрах, м), его единицей измерения является ньютон-метр (Н·м).

$ [M] = [F] \cdot [d] = \text{Н} \cdot \text{м} $

Ответ: Момент силы — это физическая величина, характеризующая вращательное действие силы на твёрдое тело. Он определяется как произведение модуля силы на её плечо ($M = F \cdot d$). В Международной системе единиц (СИ) момент силы измеряется в ньютон-метрах (Н·м).