что такое плечо веса

Плечи остойчивости формы и веса. Пантокарены, их виды.

Для построения диаграмм статической остойчивости, при различных состояниях нагрузки судна, используют интерполяционные кривые плеч остойчивости формы или универсальные диаграммы статической остойчивости. Такие вспомогательные диаграммы рассчитываются проектирующими организациями и включаются в комплект технической документации, передаваемой на судно.

В судовых документах встречаются различные виды интерполяционных кривых, отличающихся способом разделения плеча остойчивости на составные части формы и веса, в зависимости от положения точки (полюса), от которой измеряются эти плечи.

Обычно используемые способы разделения плеча остойчивости сводятся к следующим двум случаям (рис. 7.3) и (рис. 7.4).

Рисунок 7.3 – Схема разложения плеча поперечной статической остойчивости, на плечо формы и веса.

В качестве полюса, от которого измеряются плечи поперечной статической остойчивости до равнодействующих сил поддержания и тяжести судна, взята точка , лежащая вначале системы координат, на пересечении основной и диаметральной плоскости судна.

Тогда плечо поперечной статической остойчивости представляется в виде:

(7.2)

– аппликата центра тяжести судна;

Рисунок 7.4 – Схема разложения плеча поперечной статической остойчивости, на плечо формы и веса, с условным центром накренения судна.

Тогда плечо поперечной статической остойчивости представляется в виде:

(7.3)

– исправленная аппликата центра тяжести судна;

– аппликата до условного центра накренения судна.

Типичный вид интерполяционных кривых, содержащих серию кривых, каждая из которых изображает зависимость плеч силы плавучести (плеч остойчивости формы) в функции объемного водоизмещения и осадки судна показан на (рис. 7.5).

Рисунок 7.5 – Пантокарены (интерполяционные кривые плеч остойчивости формы).

Все интерполяционные кривые строятся для диапазона водоизмещений от состояния судна порожнем, до состояния в полном грузу, для углов крена от 0° до 70° – 90°, обычно через равные интервалы в 10°. На каждой кривой указывается угол крена, которому она соответствует.

Интерполяционные кривые плеч остойчивости формы могут быть представлены в табличном виде. Или в функции от объемного водоизмещения судна (табл. 7.1). Или в функции от осадки судна (табл. 7.2).

Расчет плеч диаграммы статической остойчивости (ДСО), при использовании интерполяционных кривых, для данного объемного водоизмещения и осадки судна, производится также в табличной форме (табл. 7.3).

Объемное водоизмещение, V, м 3

Источник

Торгую на чужие, отдаю свои

Что такое маржинальное кредитование и кредитное плечо

Когда у нас не хватает денег на квартиру или машину, мы можем взять кредит в банке на их покупку — квартира или машина оформляются как залог в обеспечение кредита.

Если вы не расплатитесь по кредиту, банк может забрать заложенное под кредит имущество, продать его и вернуть свои деньги.

Сделками с кредитным плечом называют такие сделки, объем которых превышает собственные средства. То есть когда вы хотите купить акций на 650 тысяч, а на счете у вас только 100.

Маржинальной торговлей обычно называют заключение таких сделок, для которых требуется получение кредита от брокера. То есть когда вы хотите купить акций на 650 тысяч, на счете у вас только 100, а недостающие 550 тысяч вам дает брокер под залог покупаемых или купленных до этого ценных бумаг.

Кредитное плечо и оценка залога

Суть маржинальной торговли заключается в том, что кредитование происходит под залог и этот залог всегда находится у брокера. И брокер как бы всё время смотрит, за сколько он этот залог может продать. Поэтому брокера волнует лишь одно: чтобы у вас было достаточно собственных средств, чтобы покрыть разницу между начальной ценой залога и ценой, за которую его можно прямо сейчас продать.

Звучит непонятно, но давайте рассмотрим немного упрощенный пример.

Представим, я купил акций на миллион рублей, имея обеспечение на двести тысяч. Восемьсот тысяч брокер дал мне в долг. У меня появились акции на миллион, но они не совсем мои: в любой момент брокер может их продать, потому что они у него в залоге.

Брокер дает вам деньги в долг под залог купленных акций

Брокер сидит и смотрит, что происходит с моими акциями. Если их цена ползет вверх, то всё нормально: акции в любой момент можно продать с прибылью. Я получу прибыль, брокер получит комиссию и вернет те деньги, которые он дал мне в долг.

Брокер продолжает следить, как меняется рыночная цена купленных на его деньги акций. Если она начинает снижаться, то брокер начинает считать:

Если купленные акции упадут в цене — вы потеряете деньги. Риск ваш, но и прибыль тоже ваша

Кредитное плечо — это мультипликатор: оно умножает и твой риск, и твою потенциальную прибыль. С кредитным плечом 1:5 ты заработаешь в 5 раз больше, но и потеряешь в 5 раз больше.

У кредитования есть стоимость

Как и в случае с ипотекой, за кредитование на бирже нужно платить проценты. Думали, в сказку попали?

Если мы купили акции с плечом и продали в этот же день, то кредитование, как правило, бесплатное. Если купили сегодня, а продали в другой день, то кредитование деньгами стоит у российских брокеров до 20% годовых (конкретнее — в тарифах на брокерское обслуживание).

За кредитование на бирже надо платить проценты

Как купить и продать в кредит

Покупать и продавать ценные бумаги или заключать контракты на бирже с превышением объема собственных средств очень просто. Обычно это не требует согласований и подписания дополнительных документов. У большинства брокеров услуга маржинального кредитования и условия ее предоставления изначально присутствуют в стандартном договоре на брокерское обслуживание.

Обычно от вас даже не требуется самостоятельный расчет размера обеспечения или размера плеча. Вы просто видите в торговом терминале количество акций или других инструментов, которое можете купить или продать уже с учетом возможностей кредитования.

Обычно доступное кредитное плечо уже рассчитано в торговом терминале

Если вы воспользуетесь этой возможностью и купите с плечом, то на кредит начнут ежедневно начисляться проценты. Как только вы продадите часть бумаг, купленную в кредит, проценты начисляться перестанут.

В терминале можно переключить режим, чтобы максимальное количество рассчитывалось без использования кредитного плеча.

Маржинальная торговля подразумевает не только кредитование деньгами для покупки. Возможна и продажа акций, которых у вас нет, то есть продажа акций, взятых взаймы у брокера. Но в какой-то момент их придется купить на рынке обратно, чтобы вернуть долг.

Кроме того, одни ценные бумаги — «маржинальные» — могут использоваться как обеспечение для покупки в кредит других бумаг, даже немаржинальных. Потому что для получения кредита нужны не денежные средства, а подходящие для залога бумаги.

Широкая доступность маржинального кредитования объясняется тем, что это кредитование под очень ликвидный залог по типовым правилам. Одалживая вам деньги, брокер почти не рискует, ведь у него есть залог.

Брокер дает вам в долг под залог и ничем не рискует. Рискуете вы

Цена этого залога известна в каждый момент на протяжении торговой сессии, а реализация залога по рыночной цене почти не занимает времени и ресурсов.

В сделках со срочными контрактами, такими как фьючерсы, маржинальное кредитование на уровне брокера не требуется вовсе. Кредитное плечо заложено в самой сути этих контрактов из-за частичного обеспечения — это уже серьезная финансовая магия на уровне биржи, об этом нам пока рано.

Какое плечо доступно на фондовом рынке

Размер плеча зависит от используемых инструментов, вашего материального статуса и желания.

У каждой акции и облигации свой уровень риска и размер плеча. Размер кредита зависит от того, какие бумаги вы используете в качестве обеспечения.

Одни считаются более надежными, и под них можно получить больше денег, чем под другие. Не все ценные бумаги, доступные на бирже, принимаются в обеспечение или доступны для продажи в кредит. Конкретный список уточняйте у своего брокера.

Акции, которые вы оставляет в залог, определяют размер кредита

Использование разных ценных бумаг в качестве залога сильно усложнило бы примеры. Поэтому будем считать, что у нас изначально нет залога, а есть только деньги. И мы покупаем маржинальную акцию, которая сама становится залогом в ходе сделки.

Источник

Идеальные пропорции женского тела: самая подробная таблица параметров для девушек

В истории человечества множество раз менялись понятия о том, какими должны быть идеальные параметры женского тела. И это не удивительно, ведь в разные исторические времена была разная ситуация с пищей, разные отношения к расовым различиям и т.д. Давайте сегодня разберёмся, какие же стандарты, если их можно так назвать, женской красоты существуют сейчас.

Привет! Сегодняшняя тема про идеальные пропорции женского тела взята мной не случайно. Я постараюсь дать максимально развёрнутый ответ, а также привести в пример табличные данные, на которые вы сможете ориентироваться в этой вопросе.

Каждая женщина хочет иметь идеальную фигуру. Но мнение о том, какой она должна быть, как я и сказал, много раз менялись. Хочу, с самого начала вам сказать, что не стоит подгонять свои пропорции под какой-то усредненный показатель.

Но всё-таки нужно учитывать соотношение роста, веса, объема бедер и груди. Как вы понимаете, эти параметры индивидуальны.

Но всё-таки можно вычислить примерные идеальные пропорции женского тела, если знать, от чего они зависят.

Параметры идеальной женской фигуры

Во все времена существовали разные идеалы женской красоты. В древности им соответствовала Венера. Эту богиню любви и красоты изображали с небольшой грудью, полным животом. В середине XX века идеальной считалась худенькая фигура, потом девушки стали стремиться к параметрам 90-60-90. А сейчас ценится мускулистое тело с тонкой талией и большой попой.

Женщины и девушки стараются подогнать свои параметры под идеал, но не всегда это получается, да, на самом деле, и не нужно. Красота субъективна и определяется не объемом груди или бедер.

В древности эти параметры высчитывались по золотому сечению. Это число определяло соотношение объема талии к бедрам. Визуально человек прежде всего оценивает плавность линий тела. И важнее всего линия, соединяющая бедра, талию и плечевой пояс.

Такой фигуры, которая бы считалась идеальной у большинства, не существует.

Этот показатель субъективен, зависит от пола, да и собственных представлений о красоте.

На мой взгляд, главное, чтобы фигура была не дряблой, и девушка с ней чувствовала себя уверенно. Но всё же я, естественно, за спортивное телосложение, плоский живот, выпуклую попу, отсутствие целлюлита, и т.д.

Но это чисто моё мнение и мои предпочтения.

Как вы понимаете, статья сегодня будет крайне субъективной, но всё же я дам несколько занимательных таблиц, чтобы определить идеальные пропорции тела для девушек.

Поэтому при стремлении к идеалу, на мой взгляд, нужно определить соотношение объема груди, талии, бедер, с учетом роста и телосложения.

Пять видов женской фигуры

Прежде чем стараться подогнать свое тело под условный идеал, нужно учесть природные данные.

Это ширина плеч, бедер, длина рук и ног, процент жировой массы.

Если учитывать соотношение между объемом бедер, плечевого пояса и талии, все женские фигуры можно разделить на несколько групп:

Идеальные пропорции женского тела по мнению мужчин

Моё, да и в целом, мужское мнение о женской красоте может отличаться от идеала.

Сейчас, как и говорил, модны широкие плечи, большие ягодицы и грудь. Но мужчины в первую очередь оценивают соотношение между объемом бедер и талии (чисто подсознательно). Для нас важнее плавность изгибов тела.

Большинство мужчин считает, что девушка выглядит идеально, если у нее красивая грудь, изящная талия, широкие, спортивные бедра. Но есть те, кому нравятся худощавые, а другим – полноватые девушки.

Но в любом случае, могу сказать, излишек жировых отложений негативно сказывается на привлекательности.

Лишний вес старит человека, он выглядит уставшим, да и вообще нет ни одного толстого человека, которому толстым быть красивее, чем спортивным.

Формулы идеальных параметров женского тела

Существует много формул для расчета идеальных параметров женского тела. Но ни одна из них не может быть эталоном.

При одинаковых показателях одна девушка будет выглядеть стройнее из-за особенностей телосложения или осанки, у другой ноги будут казаться длиннее потому, что талия расположена выше.

Поэтому все формулы – это только лишь рекомендация, не стоит стремиться точно соответствовать идеальным параметрам.

Тип фигуры дается женщине от рождения (т.н. генетика).

Но, если вести правильный образ жизни и грамотно питаться, можно сделать любое тело гораздо красивее!

Типы женского телосложения

Всех женщин по особенностям телосложения можно разделить условно на 3 типа:

Учитывается скорость роста мышц, метаболизм, процент жировых отложений. У каждого типа свои идеальные параметры.

Тип телосложения дается женщине от природы, изменить его сложно, но всё же можно сделать тело гораздо красивее, если использовать грамотный тренинг.

Кстати, у меня на блоге есть крутая статья, где мной выложена отличная программа тренировок для девушек.

Таблица ниже поможет понять, какими должны быть параметры для женщин в зависимости от типа телосложения:

Мезоморф

Мезоморфное или нормостеническое телосложение ближе всего к идеальным пропорциям. Это та ситуация, когда мышцы растут легко, а фигура очень быстро приобретает спортивный вид.

У них широкие кости, поэтому плечи и бедра смотрятся объемными. Но при этом также выражена талия, а процент жировых отложений низкий.

Фигура выглядит гармонично, при желании девушка может сделать ее идеальной с помощью физических упражнений.

Кстати, именно этот тип фигуры проще всего трансформировать до идеальных пропорций. Девушкам с данным типом телосложения очень повезло от природы.

Эктоморф

Эктоморфное или астеническое телосложение имеют худощавые девушки.

Кстати, на блоге я выкладывал статья про то, как должна выглядеть программа тренировок для эктоморфа.

У эктоморфов ускоренный обмен веществ, поэтому вес по отношению к росту ниже среднего.

Такая фигура ещё не так давно считалась идеальной. Помните в 90-е годы, где была в моде сильная худоба? Вот, а кажется, как будто было совсем недавно.

Но у эктоморфов узкие бедра и маленькая грудь, им сложно накачать ягодицы или приобрести округлые формы.

У таких девушек слабые мышцы, длинные ноги и руки, тонкие кости. Набрать лишний вес им сложно, но, если он появляется, фигура становится похожей на прямоугольник.

При похудении теряется прежде всего мышечная масса.

Эндоморф

Эндоморфное или гиперстеническое телосложение у женщин невысокого роста.

У них короткие конечности, объемная грудь и полные бедра. Из-за замедленного обмена веществ быстро накапливаются жировые отложения. Мышечная масса невысокая, поэтому сильно худеть таким девушкам нельзя – фигура будет выглядеть непропорционально.

Но тут есть один положительный момент, набрать мышечную массу эндоморфу достаточно просто, кстати, у меня на блоге есть статья, где я рассказываю, как накачаться если ты эндоморф.

Идеальные пропорции женского тела по росту и длине ног

В модельном бизнесе считается красивой девушка с длинными ногами.

Но чтобы фигура выглядела пропорциональной и привлекательной, длина ног должна соответствовать росту.

Измерить этот параметр можно сантиметром, стоя босиком на ровном полу. Замеры делаем от тазобедренной кости до пятки.

В среднем длина ног должна составлять примерно половину роста или чуть больше.

Идеальные пропорции женского тела по груди, талии и бёдрам

Многие считают, что чем больше грудь и тоньше талия, тем лучше. И вы практически правы)) Но в этих параметрах тоже важны пропорции. Идеально, когда объем талии составляет 60-70% от объема груди и бедер. Такая фигура выглядит гармонично.

Но эти параметры зависят не только от типа телосложения женщины, но и от роста. Отклонения от норм объема талии и бедер может быть в пределах 5-6 см, не больше.

Но при этом нужно следить, чтобы на животе и ягодицах не было целлюлита и жировых отложений.

Идеальные пропорции по весу и росту

Основной показатель красивого и здорового тела – это соотношение роста и веса.

Известна формула расчета идеального веса: рост в сантиметрах минус 105-110. Эти параметры относительные, многое зависит от типа телосложения, процента жировой ткани.

Нужно стараться не превышать верхние и нижние границы нормы.

Желательно, чтобы вес не отличался от идеального больше, чем на 5 кг.

Нормы зависят от типа телосложения и возраста.

После 40 лет метаболизм замедляется, вес может увеличиться на 5-7 кг, что вполне нормально.

Идеальные пропорции женского тела

Давайте, я немного подытожу всё, что я сегодня рассказал:

Надеюсь, дорогие девушки, данная статья про идеальные пропорции женского тела оказалась полезной для вас.

Главный показатель, на мой взгляд – отражение в зеркале, стремитесь к тому, чтобы вы радовались при виде себя в зеркале, а также чувствовали себя прекрасно.

Также, хочу вам посоветовать свои платные материалы, которые помогут вам худеть и строить тело эффективнее:

С уважением и наилучшими пожеланиями, Никита Волков!

Изучал анатомию, физиологию, теорию и методику фитнес тренировок, продолжаю постоянно совершенствовать свои знания, изучая различные научные исследования и литературу спортивной тематики.

Источник

Содержание:

Рычаг:

Взаимодействие может происходить через промежуточные тела.

Взаимодействие может происходить не только при непосредственном контакте, но и при наличии промежуточных тел. Таких примеров можно привести большое количество. Так, если мастер забивает гвоздь в углублении, он ставит на головку гвоздя металлический стержень и по нему ударяет молотком (рис. 58). Молоток действует на стержень, который, в свою очередь, уже действует на гвоздь.

Можно ли изменять значения силы

Если взаимодействие между телами происходит через промежуточные тела, то можно изменять силы взаимодействия между ними. Оно может изменить как направление силы, так и ее значение. Одним из примеров такого использования промежуточных тел для взаимодействия между телами является рычаг. В быту и на производстве можно наблюдать много таких примеров.

Часто можно видеть, как тяжелый предмет поднимают или перемещают с помощью металлического стержня (рис. 59). В этом случае стержень называют рычагом.

Что такое рычаг

Рычагом называют жесткий стержень, имеющий ось вращения.

Под действием нескольких сил рычаг может вращаться или быть неподвижным. В последнем случае говорят, что рычаг уравновешен.

Как уравновесить рычаг

Выясним, при каких условиях рычаг, на который действует несколько сил, будет уравновешен.

Для этого возьмем деревянную планку с отверстием посередине и поместим ее на оси, закрепленной в штативе (рис. 60). Это и будет рычаг. Слева от оси вращения повесим в точке А на расстоянии 10 см гирьку массой 102 г. В этом случае говорят, что точка А является точкой действия силы 1 Н. Под действием этой силы рычаг начнет вращаться против часовой стрелки. Для того чтобы он не вращался и оставался в горизонтальном положении, на другом конце рычага найдем такую точку В, при закреплении в которой гирьки массой 102 г рычаг перестанет вращаться. Измерив расстояние ОВ, увидим, что оно также равно 10 см. Таким образом, OA = ОВ, если F_l = F₂. Если направление действия силы перпендикулярно к направлению оси вращения рычага, то расстояние от его оси вращения к направлению действия силы называют плечом силы.

Если силы, действующие на рычаг, находящийся в равновесии, равны, то равны и плечи этих сил.

Если левую гирьку оставить прикрепленной в точке А, а в точке В подвесить две такие гирьки массой по 102 г каждая, то равновесие рычага нарушится и он начнет вращаться. Достигнуть равновесия в этом случае можно, изменяя положение точки подвеса двух гирек. Так можно установить новое положение точки подвеса С. Измерив оба плеча, увидим, что правое плечо ОС в два раза меньше левого плеча OA.

В случае равновесия рычага плечо большей силы меньше, и наоборот, плечо меньшей силы больше.

Используя свойства пропорции, получаем

В уравновешенном рычаге плечи сил обратно пропорциональны силам.

Что такое момент силы

Физическую величину, равную произведению силы на плечо, называют моментом силы. Единицей измерения момента силы является ньютон-метр (Н-м).

Сформулируем условие равновесия рычага в общем виде.

Рычаг пребывает в равновесии, если момент силы, вращающий рычаг по часовой стрелке, равен моменту силы, вращающему рычаг против часовой стрелки.

Конструктивно рычаг может быть таким, что силы будут действовать по одну сторону от оси вращения. Условие равновесия для него будет такое же, как и для рычага, рассмотренного выше.

Используя условие равновесия рычага, можно рассчитывать силы, действующие на него, или плечи этих сил.

Пример:

На одно из плеч рычага длиной 30 см действует сила 2 Н. Какая сила должна подействовать на другое плечо этого рычага длиной 15 см, чтобы он оставался неподвижным.

Дано:

Решение

При условии равновесия рычага Отсюда

Ответ. На второе плечо рычага должна подействовать сила 4 Н.

Где используют рычаги

Рычаг известен человеку с того времени, когда человек взял палку, чтобы сбить плод с дерева. И вся следующая история человечества связана с использованием рычагов. Так, исследования историков показывают, что при строительстве пирамид древние египтяне использовали рычаги для поднятия тяжелых блоков на значительную высоту (рис. 61). Историкам науки известно, что древние римляне использовали рычаги для создания различных строительных и военных машин (рис. 62). Значительный вклад в теорию рычагов внес древнегреческий ученый и изобретатель Архимед. Сконструированные им машины помогали оборонять греческие города от захватчиков, подавать воду для орошения полей (рис. 63), перемещать значительные грузы на стройках, выполнять большое количество других подобных работ.

Рычаги широко используются и в современной технике, в самых разнообразных машинах.

Рычагом является стрела подъемного крана, используемого в строительстве. Она дает возможность получить выигрыш в силе или расстоянии. Момент силы, действующей на конце стрелы при подъеме груза, уравновешивается моментом противовеса, находящегося на противоположном конце стрелы.

Принцип рычага используется во многих устройствах и инструментах, которыми мы пользуемся ежедневно. На рисунке 64 изображены некоторые из них. На них легко найти части, исполняющие роль рычагов.

Рычаги можно найти и в живых организмах. По принципу рычага работают руки человека (рис. 65), ноги, голова.

Условие равновесия рычага и момент силы

Как уже отмечалось, рычаг — твёрдое тело, которое может вращаться около неподвижной опоры. Его применяют для изменения направления и значения силы, например для уравновешивания большой силы малой. Рычаг имеет следующие характеристики

Точка приложения силы — это точка, в которой на рычаг действует другое тело.

Ось вращения — прямая, проходящая через неподвижную точку опоры рычага О, и вокруг которой он может свободно вращаться. Рассмотрим случай, когда ось вращения расположена между точками приложения сил и .

Линия действия силы — это прямая, вдоль которой направлена сила.

Плечо силы — кратчайшее расстояние от оси вращения тела О до линии действия силы. Плечо силы обозначается буквой d. Единицей плеча силы в СИ является один метр (1 м).

Опыт. Возьмём рычаг, подобный изображённому на рис. 203. На расстоянии 10 см от оси вращения подвесим к нему 6 грузиков, каждый массой по 100 г. Чтобы уравновесить рычаг двумя такими же грузиками, нам придётся их подвесить с другой стороны рычага, но на расстоянии 30 см.

Следовательно, для того чтобы рычаг находился в равновесии, нужно к длинному плечу приложить силу, во столько раз меньшую, во сколько раз его длина больше длины короткого плеча. Такое правило рычага описывают формулой обратно пропорциональной зависимости: ,

где и — силы, действующие на рычаг; и — плечи соответствующих сил. Поэтому правило (условие) равновесия рычага можно сформулировать так.

Рычаг находится в равновесии тогда, когда значения сил, действующих на него, обратно пропорциональны плечам этих сил.

С тех пор, когда Архимед установил правило рычага, оно просуществовало в первозданном виде почти 1900 лет. И лишь в 1687 г. французский учёный П. Вариньон придал ему более общую форму, используя понятие момента силы.

Момент силы М— это физическая величина, значение которой опре-Г деляется произведением модуля силы F, вращающей тело, и ее плеча d : .

Единицей момента силы в СИ является один ньютон-метр (1 Н • м), равный моменту силы 1 Н, приложенной к плечу 1 м.

Докажем, что рычаг находится в равновесии под действием двух сил, если значение момента М₁ силы, вращающей рычаг против часовой стрелки, равно значению момента М₂ силы, вращающей его по часовой стрелке, т.е.:

Из правша рычага на основе свойства пропорции вытекает

равенство:. Но — момент силы, вращающей рычаг против часовой стрелки (рис. 202),— момент силы, вращающей рычаг по часовой стрелке. Таким образом: ,

что и требовалось доказать. Итак, правило (условие) равновесия рычага можно ещё сформулировать так.

Рычаг находится в равновесии под действием двух сил, если значение момента силы, вращающей рычаг против часовой стрелки, равно значению момента силы, вращающей его по часовой стрелке.

Момент силы — важная физическая величина, она характеризует действие силы, показывает, что оно зависит и от модуля силы, и от её плеча. Например, мы знаем, что действие силы на дверь зависит и от модуля силы, и оттого, где приложена сила: дверь тем легче повернуть, чем дальше от оси вращения приложена сила, действующая на неё; гайку легче открутить длинным гаечным ключом, чем коротким; ведро тем легче вытянуть из колодца, чем длиннее ручка ворота.

Основы статики и равновесие рычага

Еще в давние времена люди использовали обычную палку в качестве рычага, выигрывая этим в силе. На рисунке 2.35 показано, как с помощью рычага можно поднять по ступенькам большие каменные глыбы, например для строительства пирамид.

В древних книгах по механике, написанных учеными Греции и Египта, главным образом рассматривались вопросы статики. Важнейшие открытия в этой области принадлежали великому греческому философу Аристотелю, который и дал название «механика» науке, изучающей простейшие движения материальных тел, находящихся в природе или создающихся людьми в процессе их деятельности.

Ученые уже тогда понимали значение статики как одной из основных составляющих фундамента механики. Дальнейшее развитие науки и, особенно, техники подтвердило правильность их вывода: действие огромного количества £ механизмов и машин базируется на законах о равновесии сил.

Основы науки о равновесии были заложены еще Архимедом. Именно он ввел в физику такое понятие, как центр тяжести и момент силы относительно точки и оси, определил положение центра тяжести для многих тел и фигур, математически обосновал законы рычага, сформулировал правила приложения параллельных сил.

В своей работе «О равновесии плоских фигур» Архимед опирался на положения, которые считал само собой разумеющимися:

Рычаг находится в равновесии, если плечи сил обратно пропорциональны значениям сил, действующих на него

Из этих положений Архимед сделал вывод: грузы пребывают в равновесии, когда плечи рычага обратно пропорциональны грузам:

Условия равновесия тел. Устойчивое и неустойчивое равновесие

Вспомним, что момент силы относительно какой-либо оси равен произведению модуля силы на ее плечо: М = Fl. Плечом силы l называется кратчайшее расстояние от оси вращения до линии действия данной силы. Момент силы считается положительным, если сила стремится повернуть тело по часовой стрелке, и отрицательным, если такое действие противоположно. Для равновесия тел необходимы два условия: 1) геометрическая сумма приложенных к телу сил равна нулю:

2) алгебраическая сумма моментов сил относительно любой неподвижной оси равна нулю:

Момент силы: М = Fl.

Условия равновесия тел:

Равновесие устойчивое, если при незначительном смещении тело вновь возвращается в положение равновесия (рис. 2.37).

При неустойчивом равновесии незначительное смещение тела вызывает в дальнейшем значительное удаление его от исходного положения (рис. 2.38).

Равновесие тела может быть устойчивым, неустойчивым и безразличным.

Если любые смещения тела не нарушают его состояния равновесия, то можно говорить о безразличном равновесии (рис. 2.39).

Примеры решения задач на равновесие рычага

Рассмотрим примеры решения задач статики.

Пример №1

Метровая линейка, весом которой можно пренебречь, положена средним делением на подставку и нагружена гирями (рис. 2.40). Какого направления и значения сила должна быть приложена на делении 1 м для того, чтобы линейка находилась в равновесии? Какой будет сила реакции опоры, если приложить эту силу?

Решение:

Выполняем рисунок в соответствии с условием задачи (рис. 2.41), указав силы и их плечи. Линейка под действием моментов сил может вращаться вокруг неподвижной оси О, которая проходит через точку О. Будем считать положительными все моменты, вращающие систему по часовой стрелке. В задаче это момент силы Отрицательные моменты создают силы

Для упрощения вычислений значение ускорения свободного падения будем считать равным 10

Предположим, что для равновесия системы на конце линейки 1 м должна быть приложена сила направленная вертикально вверх. Если же мы ошиблись в выборе направления этой силы, то в ответе значение силы получится со знаком «-«. Для решения задачи воспользуемся вторым условием равновесия тела:

Ответ:= 3,2H, направление силы выбрано правильно.

Пример №2

Метровая линейка, весом которой можно пренебречь, положена крайними точками на две опоры и нагружена гирями, как в предыдущей задаче. Нужно определить силы реакции опор (рис. 2.42).

Решение:

Чтобы определить силу реакции опоры можно воспользоваться таким приемом. Если опору забрать, то для равновесия системы на отметке 1 м необходимо приложить силу, направленную вертикально вверх. Иначе система будет вращаться вокруг оси в точке О линейки по часовой стрелке. Теперь можно применить правило моментов:

Чтобы определить силу реакции опоры действуем аналогично. Теперь система будет вращаться вокруг оси против часовой стрелки, когда она проходит через отметку 1 м:

Чтобы найти силы реакции опор, можно воспользоваться правилом сложения параллельных сил. Им же можно пользоваться и для контроля найденных значений.

Ответ: = 3,9 H; =7,1 Н.

Оригинальный метод решения задач статики был предложен Симоном Сте-вином (1548-1620). Для случаев равновесия тел на наклонной плоскости он доказал, что массы тел соотносятся как длины плоскостей, которые их образуют (рис. 2.43):

Он же установил принцип сложения статических сил (треугольник сил): три силы, действующие на одну точку, находятся в равновесии тогда, когда они бывают параллельны и пропорциональны трем сторонам плоского треугольника (рис. 2.44). Приведем пример решения одной из задач статики с применением треугольника сил.

Пример №3

На кронштейне висит лампа весом 4 Н. Найти значение сил упругости в деталях ОА и ОВ.
Дано:

Решение:

При копировании любых материалов с сайта evkova.org обязательна активная ссылка на сайт www.evkova.org

Сайт создан коллективом преподавателей на некоммерческой основе для дополнительного образования молодежи

Сайт пишется, поддерживается и управляется коллективом преподавателей

Whatsapp и логотип whatsapp являются товарными знаками корпорации WhatsApp LLC.

Cайт носит информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, которая определяется положениями статьи 437 Гражданского кодекса РФ. Анна Евкова не оказывает никаких услуг.

Источник