Важіль у фізиці: умова рівноваги і види механізмів

Рівновага важеля у фізиці

Щоб простіше було розібрати, при якому умови важіль буде знаходитися в рівновазі, розглянемо наступний малюнок.

Тут зображені дві сили: навантаження R і зовнішнє зусилля F, прикладене для подолання цієї навантаження. Плечі цих сил дорівнюють dR і dF, відповідно. В дійсності існує ще одна сила – реакція опори, яка діє вертикально вгору в точці дотику балки і опори важеля. Оскільки плече цієї сили дорівнює нулю, то далі при визначенні умови рівноваги вона розглядатися не буде.

Згідно статиці, обертання системи неможливо, якщо сума моментів зовнішніх сил дорівнює нулю. Запишемо суму цих моментів з урахуванням їх знака:

R * dR – F * dF = 0.

Записане рівність відображає достатню умову рівноваги важеля. Якщо на важіль будуть діяти дві сили, а більше, то дана умова все одно збережеться. Тільки замість суми двох моментів сил потрібно буде знайти суму всіх моментів діючих сил і прирівняти їх до нуля.