Moment statyczny pola

Moment statyczny figury płaskiej – wielkość opisująca rozłożenie pola obszaru figury płaskiej względem osi. Jest wielkością używaną w mechanice technicznej i wytrzymałości materiałów, używaną do określenia własności mechanicznych przekroju elementu konstrukcyjnego[1].

Moment statyczny należy do charakterystyk geometrycznych figur płaskich i jest nazywany momentem pierwszego stopnia.

Definicja

Momentem statycznym d S {\displaystyle dS} elementu figury d A , {\displaystyle dA,} którego wymiary można pominąć, względem dowolnej prostej (osi) jest iloczyn pola tego elementu i odległości y {\displaystyle y} od tej prostej. Moment statyczny figury jest sumą momentów statycznych jej części[2].

d S = d A y , {\displaystyle dS=dA\cdot y,}
S = i = 1 n A i y i . {\displaystyle S=\sum \limits _{i=1}^{n}A_{i}\cdot y_{i}.}

Momenty statyczne pola figury płaskiej określane z użyciem całek w układzie kartezjańskim względem układu osi 0 x y {\displaystyle 0xy} określany jest wzorami:

S x = A y d A , {\displaystyle S_{x}=\iint \limits _{A}y\,dA,}
S y = A x d A . {\displaystyle S_{y}=\iint \limits _{A}x\,dA.}

Jednostką miary momentu statycznego w układzie SI jest m³[2].

Własności

Moment statyczny względem osi może przyjmować wartości dodatnie, zerowe i ujemne. Moment ma wartość równą 0 wtedy, gdy oś, względem której go wyznaczono, przechodzi przez geometryczny środek ciężkości figury. Gdy moment jest różny od zera, położenie środka geometrycznego tej figury względem układu osi 0xy określone jest wzorami[2]:

x 0 = S y A , {\displaystyle x_{0}={\frac {S_{y}}{A}},}
y 0 = S x A . {\displaystyle y_{0}={\frac {S_{x}}{A}}.}

Moment statyczny jest wielkością addytywną. Moment statyczny figury jest równy sumie jej wyróżnionych części[2].

Moment statyczny obliczany względem osi symetrii figury jest równy 0[2].

Centralny układ współrzędnych

Układ współrzędnych, dla którego osi momenty statyczne są równe 0, określany jest jako centralny, a jego osie osiami centralnymi[2].

Zobacz też

Przypisy

  1. Tadeusz Chyży: Charakterystyki geometryczne figur płaskich. [w:] Katedra Mechaniki Konstrukcji [on-line]. [dostęp 2019-03-25]. [zarchiwizowane z tego adresu (2018-02-19)].
  2. a b c d e f Tomasz Machniewicz: Charakterystyki geometryczne figur płaskich. [w:] Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki. Katedra Wytrzymałości, Zmęczenia Materiałów i Konstrukcji [on-line]. [dostęp 2019-03-25].
Encyklopedie internetowe (wielkość fizyczna):
  • DSDE: modstandsmoment

Linki zewnętrzne

  • Moment statyczny figur płaskich. www.solveredu.com.