Quando due forze applicate in due punti di uno stesso corpo rigido hanno stessa intensità, direzione parallela e verso opposto, formano una coppia di forze.
La distanza tra le rette di applicazione delle forze è detto braccio della coppia di forze.
Una coppia di forze genera un momento sul corpo rigido, dato dal prodotto vettoriale tra il braccio e l'intensità di una delle due forze. Nel linguaggio comune il momento di una coppia di forze è anche detto più brevemente coppia.
In formule: M=bc×F
Il momento imprime una rotazione sul corpo rigido. Si assume per convenzione con segno positivo un momento che genera una rotazione in senso antiorario, con segno negativo in senso orario.
Esempio
Per svoltare a destra in auto si imprime sul volante una forza verso l'alto con la mano sinistra e una forza verso il basso con la mano destra, così facendo la coppia di forze genera un momento che fa ruotare lo sterzo in senso orario. Se lo sterzo ha un diametro pari a 40cme le forze hanno intensità di10Nil momento generato èM=bc⋅F=0,40m⋅10N=4N⋅m
Nota bene: nel caso in cui la retta di applicazione è la stessa per entrambe le forze il braccio della coppia diventa nullo, quindi il momento é nullo e il corpo rigido è in equilibrio.
Coppie di forze equivalenti
Due coppie di forze che generano lo stesso momento si dicono equivalenti.
Esempio
Due forze di intensità 20N applicate con un braccio di 0,06m generano un momento di M=bc⋅F=0,06m⋅20N=1,2N⋅m
Due forze di intensità 10N applicate con un braccio di 0,12m generano un momento diM=bc⋅F=0,12m⋅10N=1,2N⋅m Le due coppie di forze sono equivalenti, hanno quindi lo stesso effetto sul corpo rigido.
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Durata:
Unità 1
Equilibrio di un punto materiale
Unità 2
Operazioni sulle forze
Unità 3
Equilibrio di un corpo rigido
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Unità 4
Coppie di forze ed equilibrio
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FAQ - Domande frequenti
Come si calcola il braccio di una coppia di forze?
Il braccio di una coppia di forze si calcola come distanza tra le rette di applicazione delle due forze.
Cosa si intende per coppia di forze?
Per coppia di forze si intende due forze applicate in punti diversi su uno stesso corpo rigido, di pari intensità, direzioni parallele e verso opposto.
Quando il momento è nullo?
Il momento è nullo quando la retta di applicazione delle forze è la stessa per entrambe le forze, quindi il braccio è nullo, oltre a quando le forze applicate sono nulle.
Come si calcola il momento di una coppia di forze?
Il momento di una coppia di forze si calcola come prodotto tra il braccio e l'intensità di una delle forze.
