Номер 1, страница 188 - гдз по физике 7 класс учебник Пёрышкин, Иванов

Ответь на вопросы. Параграф 54. Момент силы. Глава 4. Работа и мощность. Энергия - номер 1, страница 188.

Условие.

1. Что такое момент силы? По какой формуле его можно рассчитать?

Решение.

Решение 2.

1. Момент силы (также известный как вращающий момент или торк) — это физическая величина, характеризующая вращательное действие силы на твёрдое тело. Проще говоря, это мера того, насколько сильно приложенная сила способна повернуть объект вокруг некоторой оси вращения. Момент силы является векторной величиной, но в задачах статики и динамики вращательного движения часто оперируют его проекцией на ось вращения (алгебраической величиной) или его модулем.

Величина момента силы зависит от двух факторов: модуля самой силы и плеча силы.

Плечо силы ($d$) — это кратчайшее расстояние, проведённое от оси вращения до линии действия силы. Чтобы найти плечо, необходимо из центра вращения опустить перпендикуляр на прямую, вдоль которой направлена сила. Длина этого перпендикуляра и есть плечо силы.

Рассчитать модуль момента силы ($M$) можно по основной формуле:

$M = F \cdot d$

где:
$M$ — модуль момента силы, измеряется в системе СИ в ньютон-метрах (Н·м);
$F$ — модуль приложенной силы, измеряется в ньютонах (Н);
$d$ — плечо силы, измеряется в метрах (м).

Часто в задачах бывает удобнее использовать другую формулу, если известно расстояние $l$ от оси вращения до точки приложения силы (длина рычага) и угол $\alpha$ между вектором силы и рычагом:

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

Эта формула получается из предыдущей, так как плечо силы $d$ в этом случае выражается через $l$ и $\alpha$ как $d = l \cdot \sin(\alpha)$. Из этой формулы видно, что максимальный вращающий эффект достигается, когда сила приложена перпендикулярно рычагу ($\alpha = 90^\circ$, так как $\sin(90^\circ) = 1$). Если же сила направлена вдоль рычага ($\alpha = 0^\circ$ или $\alpha = 180^\circ$), то её момент равен нулю ($\sin(0^\circ) = 0$), и она не может вызвать вращение тела.

При решении задач также важно учитывать направление вращения. По общепринятому соглашению, момент силы считается положительным, если он вызывает вращение против часовой стрелки, и отрицательным, если по часовой стрелке.

Ответ: Момент силы — это физическая величина, характеризующая вращательное действие силы на твёрдое тело. Он равен произведению модуля силы на её плечо. Момент силы можно рассчитать по формуле $M = F \cdot d$, где $F$ — это модуль силы, а $d$ — плечо силы (кратчайшее расстояние от оси вращения до линии действия силы).