§ 76. Равновесие тела, закрепленного на оси.

Из сказанного в предыдущем параграфе следует, что при выяснении условий равновесия тела, закрепленного на оси, можно не рассматривать силу, действующую со стороны оси, так как она не может вызвать вращения тела. Рассмотрим условия равновесия тела, закрепленного на оси, при действии на него только двух сил, причем примем, что эти силы направлены перпендикулярно к радиусам точек их приложения.

Рис. 113. При таком расположении динамометров равновесие возможно

Рис. 114. При таком расположении динамометров равновесие невозможно

Для равновесия необходимо, во-первых, чтобы эти силы, действуя в отдельности, поворачивали тело в противоположных направлениях. Это можно проиллюстрировать на таком опыте. Расположим ось вращения какого-нибудь тела вертикально, чтобы устранить действие силы тяжести. Прикрепим к телу динамометры перпендикулярно к радиусам точек их прикрепления. При расположении динамометров, показанном на рис. 113, можно так подобрать растяжения динамометров, чтобы тело оставалось в покое. Но в случае, показанном на рис. 114, когда оба динамометра поворачивают тело вокруг оси в одном и том же направлении, покоя тела нельзя добиться ни при каком растяжении динамометров.

Во-вторых, оказывается, что для равновесия тела, закрепленного на оси, существенны не только модули сил, но и расстояния от оси вращения до линий, вдоль которых действуют силы. Как и в случае рычага, для равновесия тела, закрепленного на оси, необходимо, чтобы произведение модуля силы на расстояние от оси до линии действия силы было для обеих сил одно и то же. Если обозначить модули сил через  и , а расстояния через  и , то условие равновесия выразится равенством

                           (76.1)

Предполагается, что каждая из сил лежит в плоскости, перпендикулярной к оси вращения (не обязательно в одной и той же).