Forţe şi momente

Se numesc forţe acei vectori care, aplicaţi asupra unor puncte materiale, produc deplasări (translaţii) ale lor. Spre deosebire de acestea, momentele (cuplurile de forţe) sunt vectori care produc rotiri (rotaţii) ale părţilor de corp asupra cărora acţionează. Aceste rotiri au loc în jurul axei care reprezintă direcţia vectorului moment.

Forţele şi momentele luate în considerare în studiul rezistenţei materialelor pot fi de mai multe tipuri:

a) exterioare (de contur)

· sarcini – implicate de îndeplinirea rolului funcţional al piesei;

· masice – distribuite în întregul volum al piesei (greutatea, forţele de inerţie sau electromagnetice);

· de legătură (reacţiuni) – rezultate din interacţiunile cu alte corpuri.

b) interioare (eforturi) – exprimă acţiunea părţilor de corp faţă de restul corpului, putând fi puse în evidenţă numai prin secţionarea imaginară a corpului studiat, aflat în stare solicitată.

Fig. 1.1. Calculul momentului unei forţe

a) faţă de un punct; b) faţă de o axă.

Se reaminteşte că o forţă F, acţionând la distanţa (b) faţă de un punct P, produce în raport cu acel punct un moment

M _P (F) = F ´ b (1.1)

care este un vector, cu originea în P, direcţia normală planului format de F şi P, iar sensul dat de regula burghiului drept (fig. 1.1.a).

În acelaşi fel, o forţă F produce un moment în raport cu o axă (D), cu care nu este paralelă şi nici concurentă. Pentru a calcula acest moment, se duce un plan (P) perpendicular pe axa (D) şi proiecţia F₁ a forţei F pe acest plan (fig. 1.1.b).

În aceste condiţii, dacă intersecţia axei cu planul este punctul P, atunci momentul forţei faţă de axă este

M _(D) (F) = M _P (F₁) (1.2)