03. СТАТИКА

Статика — раздел о равновесии. Здесь тела не двигаются, и в этом их главный талант. Мосты, башни, стены, балки — всё это держится благодаря законам статики.

Условия равновесия

Чтобы тело не летело и не вращалось, нужно выполнить два условия одновременно:

M = F · d
Момент силы = сила × плечо

Момент силы — крутящее действие силы. Плечо — кратчайшее расстояние от оси вращения до линии действия силы. Открой дверь за ручку — момент огромный, толкни рядом с петлями — момент почти нулевой.

Правило рычага

Рычаг — это палка, которая умеет умножать силу. Архимед говорил: «Дайте мне точку опоры, и я переверну Землю». Он не шутил.

F₁ · d₁ = F₂ · d₂
Условие равновесия рычага

Длинное плечо с малой силой с одной стороны уравновешивает большую силу на коротком плече с другой. Именно так лом поднимает огромные камни, а ключ откручивает затянутые гайки.

Центр тяжести

Центр тяжести — точка, в которой сосредоточена вся масса тела. Тело устойчиво, пока его центр тяжести проецируется внутрь площади опоры. Наклонился сильнее — центр вылез за опору — и ты упал.

Почему Пизанская башня стоит

Её центр тяжести всё ещё падает внутри основания! А неваляшка никогда не падает, потому что грузик внизу тянет центр тяжести в самое устойчивое положение.

Виды равновесия

Подвижные и неподвижные блоки

Неподвижный блок просто меняет направление силы (потянул вниз — поднял вверх). Подвижный блок даёт выигрыш в силе в 2 раза, но и проигрыш в пути тоже в 2 раза. Вместе они — классическая система для подъёма тяжёлых грузов.

Золотое правило механики

Ни один механизм не даёт выигрыша в работе. Выигрыш в силе — проигрыш в расстоянии, и наоборот. Работа одинакова.

← Назад: Динамика Дальше: Гидростатика →