Clasa a IX-a OM 6930/2025

5.1. Momentul forței

5. Echilibrul mecanic

Într-o sală de clasă, uşa se deschide uşor dacă apeşi pe clanţă, dar aproape imposibil dacă împingi lângă tocul balamalelor — deşi apeşi cu aceeaşi forţă. La fel, nimeni nu deşurubează o piuliţă strânsă cu degetele, dar reuşeşte cu o cheie lungă. Aceste situaţii arată că, pentru rotaţie, nu contează doar cât de tare tragi, ci şi unde şi în ce direcţie. Mărimea fizică ce măsoară exact acest "efect de rotire" este momentul forţei.

De ce nu este suficientă forţa

Până acum, când studiai mişcarea unui corp, îl tratai ca punct material: toate forţele se aplicau practic în acelaşi punct şi conta doar rezultanta lor. Un corp real, însă, are dimensiuni: o uşă, o roată, o balanţă, o scară sprijinită de perete. Pentru un astfel de corp, punctul în care aplici forţa devine esenţial.

Ia o riglă lungă şi sprijină-o pe un creion, la mijloc. Apasă cu acelaşi deget, cu aceeaşi intensitate, o dată foarte aproape de creion, apoi la capătul riglei. Forţa este aceeaşi, dar rotaţia produsă este complet diferită. Concluzia: efectul de rotaţie al unei forţe depinde de intensitatea forţei, de direcţia (suportul) ei şi de poziţia axei de rotaţie.

În toată această lecţie considerăm o axă de rotaţie fixă, perpendiculară pe planul în care se află forţele. Este cazul cel mai frecvent: uşa cu balamale, roata pe ax, pârghia sprijinită pe un cui.

Uşa văzută de susO (balama)FFb₁b₂Acelaşi F, braţ mai mare → rotire mai uşoară
Fig. 1 Aceeaşi forţă, aplicată la distanţe diferite de balama: efect de rotaţie diferit
OAFblinia de acțiuneM = F · b
Fig. 8 Brațul forței este distanța de la axa de rotație la linia de acțiune a forței: M = F·b