schoolФизика
verifiedРешено AI
Решение задачи: Главный момент системы сил
help_outlineУсловие задачи
lightbulbКраткий ответ
Найдено решение задачи по физике о вычислении главного момента сил относительно заданной точки. Учитывается момент пары сил и момент отдельной силы.
Подробное решение
Дано:
\(a = 1,5\) м
\(F_2 = 50\) Н
\(F_1 = F'_1 = 4,7\) Н
Центр приведения — вершина \(A\).
Найти: \(M_A\) — модуль главного момента.
Решение:
Главный момент системы сил относительно точки \(A\) складывается из момента пары сил \(\vec{F_1}, \vec{F'_1}\) и момента силы \(\vec{F_2}\) относительно этой точки.
1. Момент пары сил \(\vec{F_1}, \vec{F'_1}\):
Пара сил лежит в плоскости передней грани куба. Плечо этой пары равно ребру куба \(a\). Вектор момента пары сил \(\vec{M_{pair}}\) перпендикулярен плоскости действия пары (направлен вдоль оси \(x\)).
Модуль момента пары:
\[M_{pair} = F_1 \cdot a = 4,7 \cdot 1,5 = 7,05 \text{ Н}\cdot\text{м}\]
2. Момент силы \(\vec{F_2}\) относительно точки \(A\):
Сила \(\vec{F_2}\) направлена вдоль диагонали верхней грани куба. Линия действия этой силы проходит через вершину \(A\).
Следовательно, плечо силы \(\vec{F_2}\) относительно точки \(A\) равно нулю.
\[M_A(\vec{F_2}) = 0\]
3. Главный момент системы сил относительно точки \(A\):
Так как момент силы \(\vec{F_2}\) равен нулю, главный момент системы будет равен моменту пары сил.
\[M_A = \sqrt{M_{pair}^2 + M_A(\vec{F_2})^2} = M_{pair}\]
\[M_A = 7,05 \text{ Н}\cdot\text{м}\]
Ответ: \(M_A = 7,05\) Н·м.