48
ekvivalent boʻlib,
kuchining A nuqtaga nisbatan momenti, (
,
) juft
kuchning momentiga teng ekan,
M
A
(
) = M ( ,
)
сhunki M
A
(
) =
·
h va M ( ,
) =
F·d, F= = va
h =
d ligidan M
A
(
) = M ( ,
) =
F·h kelib chiqadi
Ushbu lemmani yaxshiroq tushuntirish uchun quyidagi misollarni ko‘rib chiqamiz.
Masala: goʻrizoʻntal va silliq tekislikda joylashgan, radiusi 0,5 metr boʻlgan disk
( yassi gʻildirak ) ga 2-blok orqali ogʻirligi 20
N boʻlgan 3-yuk ta’sir etadi.
Diskning toʻgʻiniga qancha miqdordagi juft kuch qoʻyilsa, u oʻz joyida qoladi.
2.20-shakl.
Yechish: diskning muvozanat shartini tuzamiz,
M (
,
) – M
o
( ) = 0 (1)
·2r -
F·r = 0 , yoki
·2·0,5 - 20·0,5 = 0,
bundan
=
=10
N. Faraz qilaylik, yassi jismning A
1
,A
2
,…,A
n
nuqtalariga
,
,…, kuchlar
ta’sir etsin. Puanso lemmasiga asosan, kuchlarni O nuqtaga koʻchiramiz va
berilgan kuchlarga mos ravishda
,
,…,
kuchlar va (
,
),(
,
),…,
(
,
) juft kuchlar hosil boʻladi (2.21 –shakl).
Kuchlarni va juftlarning momentlarini qoʻshib,
=
+
+
+. . . +
,
M=M (
,
) + M (
,
) +…+ M ( ,
)
49
hosil qilamiz.
2.21-shakl.
Kuchlarning tengligidan
=
=
,
=
=
, … ,
=
=
va momentlarning tengligidan M
O
(
=M ( ,
), M
O
(
=M (
,
),…,
M
O
(
=M ( ,
) quyidagilarni aniqlaymiz:
=
+
+
+. . . +
, yoki qisqacha
=
(2.19)
M= M
O
(
+ M
O
(
+…+ M
O
(
, yoki qisqacha
M=
. (2.20)
Aniqlangan va M berilgan kuchlar sistemasining
bosh vektori va
bosh momenti deb ataladi. Berilgan kuchlarni bitta bosh vektorga va bosh momentga keltirish
mexanikada
kuchlar sistemasini sodda holga keltirish deb ataladi.
Yassi jismning ixtiyoriy kuchlar ta’sirida muvozanati shartlari quyidagicha
boʻladi:
= 0 , M = 0. (2.21)
Oxirgi munosabatni Oxy oʻqlariga proyeksiyalab,
R
x
= 0, R
y
=0 , M = 0 ,
yoki (2.19) va (2.20) tengliklardan
= 0. (2.22 )
Demak:
yassi jism ixtiyoriy kuchlar ta’sirida muvozanatda boʻlishi uchun ta’sir etuvchi kuchlarning koordinata oʻqlaridagi proyeksiyalarining algebraik
50
yigʻindisi va kuchlarning koordinata boshiga nisbatan momentlarining algebraik yigʻindisi nolga teng boʻlishi zarur. (2.22) muvozanat tenglamalarining boshqa shakllarini ham isbot qilish mumkin.
Muvozanat shartining ikkinchi xil ko‘rinishi: tekislikda ixtiyoriy joylashgan kuchlar sistemasining muvozanatda bo‘lishining zaruriy va yetarli shartlari shundan iboratki, barcha kuchlarning ixtiyoriy A va B markazga nisbatan olingan momentlarining yig‘indilari va AB chiziqqa perpendikulyar bo‘lmagan o‘qqa bo‘lgan proyeksiyalarining yig‘indilari nolga teng bo‘lishi shart, ya’ni m
F
A
k
(
)
=0
m
F
B
k
(
)
=0
F
kx
0;
(2.23 )
Agar shu uchala analitik shartlardan birontasi qanoatlanmasa, masalan,
R
0 yoki
M A
0 (yoki
M B
0 ), kuchlar sistemasi muvozanatda bo‘lmaydi.
2.22-shakl
Ushbu shartni yetarli ekanligini isbot qilaylik. (2.23) muvozanat tenglamalar
sistemasining faqat ikkitasi,
M A =0 va M B =0 qanoatlansin. U holda bunday sistema
muvozanatda bo‘lmasligi mumkin. Chunki shu A va B nuqtalardan o‘tuvchi
bo‘lgan teng ta’sir etuvchi kuch mavjud bo‘lishi mumkin (2.22-shakl) va uni shu
nuqtalarga nisbatan olingan momenti nolga teng bo‘ladi, lekin muvozanat holati
ta’minlanmaydi.
Shu
sababli
(2.23)ning
uchinchi
tenglamasi
ham
R
x
=
F
kx
0; qanoatlanishi shart.
Ox o‘qi AB chiziqqa perpendikulyar
bo‘lmaganligi uchun, uchinchi tenglama faqat
0
R bo‘lgandagina qanoatlanadi
xolos.