Poluga i moment sile

 

Jedna ista sila može različito da menja obrtanje nekog tela. Kod pravolinijskog kretanja, jača sila dovodi do većeg ubrzanja. Kod kružnog (obrtnog) kretanja, osim brojne vrednosti (jačine) sile, važno je i gde je njena napadna tačka. Na primer, točak se najlakše zavrti ako se deluje na njegovom kraju (obodu).

 

poluga i moment sile slika1

 

Na slici iznad je:

• O – tačka oslonca

a1 – rastojanje od oslonca do pravca sile F1, tj. krak sile F1

a2 – rastojanje od oslonca do pravca sile F2, tj. krak sile F2

Veća sila ima kraći krak, a manja sila duži krak. Obrtanje tela ne zavisi samo od jačine sile, već i od njenog kraka.

Proizvod brojne vrednosti sile i kraka sile naziva se moment sile. Označava se velikim slovom M. Jedinica momenta sile je njutn-metar [Nm].

M = F · a [Nm]

gde je:

F [N] – sila

a [m] – krak sile

Telo na koje istovremeno deluju dve sile biće u ravnoteži ako su brojne vrednosti momenata sila međusobno jednake.

M1 = M2    (uslov ravnoteže)

Da bi se podigao ili pomerio veliki teret, kamen ili slično, koristi se drvena ili gvozdena šipka – poluga. Poluga je svako čvrsto telo koje može da se obrće oko nepokretnog oslonca. Ona omogućava da se manjom silom podigne veći teret – sila će biti onoliko puta manja koliko puta je njen krak veći od kraka tereta. Ako se jedan kraj poluge podmetne ispod predmeta koji treba da se podigne, mora na izvesnoj udaljenosti da se postavi oslonac, a na suprotan kraj poluge da se deluje silom (slika ispod).

 

poluga i moment sile slika2

 

Na slici iznad je:

• O – tačka oslonca

a – krak sile (normalno rastojanje između oslonca poluge i pravca sile F)

b – krak tereta (normalno rastojanje između oslonca poluge i pravca tereta Q)

Poluga je u ravnoteži ako je moment sile jednak momentu tereta:

F · a = Q · b

Ako sila i teret deluju sa različitih strana u odnosu na oslonac poluge (kao u prikazanom primeru), onda je to dvostrana poluga. Težina tereta i sila deluju sa suprotnih strana oslonca u istom smeru. Primeri: klešta, terazije, lopata.

Ako sila i teret deluju sa iste strane oslonca, onda je to jednostrana poluga (slika ispod). Težina tereta i sila deluju sa iste strane oslonca u suprotnim smerovima. Primeri: ručna kolica, krckalica za orahe.

 

poluga i moment sile slika3