§ 117. Общие условия равновесия тел
Мы познакомились с законами, управляющими различными движениями тел. Теперь можно поставить вопрос о том, при каких общих условиях каждое отдельно взятое тело или система тел могут находиться в состоянии покоя или равномерного движения в выбранной нами инерциальной системе отсчета.
Тела могут совершать поступательные движения. Второй закон Ньютона говорит, что сохранение покоя или равномерного прямолинейного движения у тела возможно, если сумма всех сил, действующих на тело, равна нулю. Поэтому первое условие равновесия тел можно сформулировать так: тело будет находиться в равновесии, если сумма всех действующих на него сил равна нулю.
Тела могут совершать вращательные движения. Уравнение моментов говорит, что вращательные движения не будут возникать тогда, когда сумма моментов сил равна нулю. Поэтому второе условие равновесия тел, запрещающее вращательные движения, гласит: тело будет находиться в равновесии, если сумма моментов сил, действующих на него, равна нулю.
При равновесии оба эти условия должны выполняться одновременно. Эти условия являются основой для расчета равновесия тел, устойчивости конструкций, для расчета машин и механизмов, работающих в условиях не только покоя, но и равномерного движения.
Непосредственным следствием этих условий является «золотое правило механики», с которым вы познакомились раньше. Формула сколько выигрывается в силе, столько проигрывается в расстоянии, дает возможность проводить расчеты равновесия тел новым способом. И часто применение ее позволяет значительно упростить весь ход расчета.
