Συνολική ροπή και ανατροπή.

Η μέγιστη τιμή της στατικής τριβής, η οριακή τριβή έχει μέτρο:

Τορs·Ν = μs·mg =0,2·100·10=200Ν

Στον άξονα x η δύναμη F είναι μεγαλύτερη από την μέγιστη τιμή της στατικής τριβής, οπότε ο κύβος επιταχύνεται προς τα δεξιά έχοντας επιτάχυνση:

αcm=ΣFx/m =(F-Τ)/m=1m/s2.

Το αν ανατρέπεται ή όχι ο κύβος εξαρτάται από το σημείο εφαρμογής της κάθετης αντίδρασης Ν του επιπέδου. Έστω x η απόσταση του φορέα της Ν από το Ο. Παίρνοντας τις ροπές ως προς το κέντρο μάζας Ο και θεωρώντας ότι ο κύβος δεν στρέφεται (δεν ανατρέπεται) παίρνουμε:

Στ=0, -Τ·α/2 + Ν·x= 0, από όπου

x=Τα/2Ν= 0,2m

Βλέπουμε λοιπόν ότι ο φορέας της Ν περνά από τη βάση στήριξης, συνεπώς δεν ανατρέπεται ο κύβος.

Οπότε οι απαντήσεις είναι:

Λ

Λ

Σ

Σ

Λ

Λ

Σ

Τέλος αν πάρουμε την συνολική ροπή ως προς την κορυφή Γ θα έχουμε:

Στ= Τ·0 - Ν·0,8 - F·1 + w·1= (-1000·0,8 – 300 + 1000)Νm = - 100Ν·m.


ΣΧΟΛΙΟ:

Όταν η συνισταμένη των δυνάμεων είναι διάφορη του μηδενός, δηλαδή το σώμα έχει επιτάχυνση, αν στρέφεται, θα στρέφεται γύρω από άξονα που περνά από το κέντρο μάζας.

Αν λοιπόν θέλουμε το στερεό να μην στρέφεται, μόνο ως προς αυτόν τον άξονα η συνολική ροπή θα πρέπει να είναι μηδέν. Ως προς τα υπόλοιπα σημεία μπορεί η ροπή να μην είναι μηδέν, χωρίς να σημαίνει ότι το στερεό θα έχει γωνιακή επιτάχυνση.