Номер 1, страница 65 - гдз по физике 7 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 4. Работа и мощность. Энергия. Самостоятельные работы. СР-54. Момент силы. Вариант 1 - номер 1, страница 65.

Условие.

1. От каких физических величин зависит момент силы?

Решение.

1. От каких физических величин зависит момент силы?

Момент силы (также известный как вращающий момент) — это векторная физическая величина, которая характеризует вращательное действие силы на твёрдое тело. Момент силы зависит от трёх основных физических величин.

В общем случае момент силы $\vec{M}$ определяется как векторное произведение радиус-вектора $\vec{r}$, проведенного от оси вращения к точке приложения силы, на вектор силы $\vec{F}$:
$\vec{M} = \vec{r} \times \vec{F}$

Модуль (величина) момента силы вычисляется по формуле:
$M = r \cdot F \cdot \sin(\alpha)$
где:
- $\text{F}$ — модуль приложенной силы;
- $\text{r}$ — расстояние от оси вращения до точки приложения силы (модуль радиус-вектора);
- $\alpha$ — угол между направлением силы и радиус-вектором.

Также можно использовать формулу через плечо силы:
$M = F \cdot d$
где $d = r \cdot \sin(\alpha)$ — это плечо силы, то есть кратчайшее расстояние от оси вращения до линии действия силы.

Из этих формул следует, что момент силы зависит от:
1. Модуля силы ($\text{F}$): чем больше приложенная сила, тем больше создаваемый ею вращающий момент (при прочих равных условиях).
2. Расстояния от оси вращения до точки приложения силы ($\text{r}$): чем дальше от оси приложена сила, тем больше её момент. Именно поэтому длинным ключом легче открутить гайку.
3. Угла приложения силы ($\alpha$): момент силы максимален, когда сила приложена перпендикулярно радиус-вектору ($\alpha = 90^\circ$, так как $\sin(90^\circ) = 1$). Если же сила направлена вдоль радиус-вектора (к оси вращения или от неё), то угол $\alpha$ равен $0^\circ$ или $180^\circ$, и момент силы равен нулю, так как сила не вызывает вращения.

Ответ: Момент силы зависит от модуля приложенной силы, расстояния от оси вращения до точки приложения силы и угла между направлением силы и радиус-вектором, проведённым к точке приложения силы.