Echilibrul de rotație

Un corp solid rigid este în echilibru de rotație dacă:

• stă în repaus

  • sau

• se rotește uniform în jurul unei axe.

Momentul forței

Momentul forței este factorul determinant al unei mișcări de rotație.

Se consideră un braț de manivelă asupra căruia acționează o forță $\vec{F}$ :

Efectul este că acest corp se va roti. Cu cât forța acționează mai departe de axa de rotație, cu atât efectul rotirii va fi mai puternic.

Momentul forței este o mărime fizică vectorială a cărui mărime este definită prin:

$$M=r\cdot F$$

Unitatea de măsură:

$${⟨M⟩}_{\mathit{SI}}=1\mathit{Nm}$$

 

Printr-o convenție:

• M>0 dacă rotirea va fi în sensul invers al acelor de ceasornic;

• M<0 dacă rotirea va fi în sensul acelor de ceasornic.

Diferite faze ale mișcării de rotație, în care asupra corpului acționează același moment de rotație:

Mărimea momentului forței depinde în mod esențial și de direcția forței în raport cu direcția brațului manivelei. Dacă între aceste direcții unghiul este de 30° atunci momentul forței se reduce la jumătate:

În general, se determină momentul forței prin formula:

$$M=b\cdot F=r\cdot F\cdot \sin (\alpha )$$

unde b este distanța de la direcția forței la axa de rotație și se numește brațul forței, iar α este unghiul dintre direcția forței și direcția care unește centrul de rotație și punctul de aplicație al forței.

Momentul forței este maxim când α=90° și devine 0 când  α=0.

Condiția necesară și suficientă de echilibru de rotație este ca momentul rezultant al tuturor forțelor să fie 0:

$$\overrightarrow{M_R}=\overrightarrow{M_1}+\overrightarrow{M_2}+\mathrm{...}=0$$

Probleme:

1. Asupra unei pedale de bicicletă având brațul de lungime r=170mm se aplică o forță de mărime F=300N, care își păstrează direcția neschimbată în timpul rotației. Să se determine momentul forței pentru diferite faze ale rotației:

faza mișcării	brațul forței $b=r\cdot \sin (\alpha )$	momentul forței $M=b\cdot F$

 

© 2026 Nascov Victor - Toate drepturile sunt rezervate.