schoolФизика
verifiedРешено AI
Решение задачи: Алгебраический момент силы
help_outlineУсловие задачи

lightbulbКраткий ответ
Алгебраический момент силы равен произведению модуля силы на плечо, взятому со знаком плюс или минус. Плечо силы - это кратчайшее расстояние от точки до линии действия силы.
Подробное решение
Для решения этой задачи воспользуемся определением алгебраического момента силы относительно точки.
Алгебраический момент силы \( \vec{F} \) относительно точки \( O \) равен произведению модуля силы на плечо, взятому со знаком плюс или минус.
\[ M_O(\vec{F}) = \pm F \cdot h \]
1. Определение плеча силы:
Плечо силы \( h \) — это кратчайшее расстояние от точки (центра момента) до линии действия силы. Геометрически это перпендикуляр, опущенный из точки \( O \) на линию, вдоль которой действует сила \( \vec{F} \). На рисунке этот перпендикуляр обозначен отрезком \( OB \). Следовательно, плечо \( h = OB \).
2. Определение знака момента:
В теоретической механике принята следующая конвенция:
- Если сила стремится повернуть тело вокруг точки \( O \) против часовой стрелки, момент считается положительным (\( + \)).
- Если сила стремится повернуть тело по часовой стрелке, момент считается отрицательным (\( - \)).
Посмотрим на рисунок: сила \( \vec{F} \) направлена влево-вниз. Если закрепить воображаемый рычаг в точке \( O \), то сила \( \vec{F} \) будет вращать его вокруг этой точки против часовой стрелки. Значит, знак момента — положительный.
3. Итоговая формула:
Умножаем модуль силы \( F \) на плечо \( OB \) со знаком плюс:
\[ M_O(\vec{F}) = F \cdot OB \]
Сверяем с предложенными вариантами:
- a. \( -F \cdot OA \) (неверно: плечо не \( OA \), знак минус)
- b. \( F \cdot OA \) (неверно: плечо не \( OA \))
- c. \( -F \cdot OB \) (неверно: знак минус)
- d. \( F \cdot OB \) (верно)
Ответ: d. \( F \cdot OB \)