Номер 3, страница 214 - гдз по физике 10 класс учебник Грачев, Погожев

Вопросы. Параграф 36. Условия равновесия твёрдого тела. Момент силы. Глава 5. Статика. Гидро- и аэростатика. Механика - номер 3, страница 214.

Условие.

3. Что называют: а) линией действия силы; б) плечом силы; в) моментом силы?

Решение.

а) линией действия силы

Линией действия силы называют прямую, которая проходит через точку приложения силы и совпадает по направлению с вектором этой силы. Это воображаемая бесконечная прямая, вдоль которой действует сила. Положение этой линии важно для определения вращательного эффекта силы.

Ответ: Линия действия силы — это прямая, вдоль которой направлен вектор силы.

б) плечом силы

Плечом силы называют кратчайшее расстояние от оси вращения тела (точки опоры) до линии действия силы. Геометрически это длина перпендикуляра, опущенного из оси вращения на линию действия силы. Если сила $F$ приложена на расстоянии $r$ от оси вращения под углом $\alpha$ к радиус-вектору, то плечо силы $d$ можно найти по формуле $d = r \cdot \sin(\alpha)$.

Ответ: Плечо силы — это кратчайшее расстояние от оси вращения до линии действия силы.

в) моментом силы

Моментом силы (или вращающим моментом) называют физическую величину, являющуюся мерой вращательного действия силы на твёрдое тело. Момент силы относительно некоторой оси равен произведению модуля силы на её плечо. Момент силы $M$ вычисляется по формуле:

$M = F \cdot d$

где $F$ — это модуль приложенной силы, а $d$ — плечо силы. Единицей измерения момента силы в Международной системе единиц (СИ) является ньютон-метр (Н·м). По правилу знаков, момент, вызывающий вращение против часовой стрелки, считается положительным, а по часовой стрелке — отрицательным.

Ответ: Момент силы — это физическая величина, равная произведению модуля силы на её плечо ($M = F \cdot d$), которая характеризует вращательное действие силы.