1.5.(fysiikka) Ristitulo ja momentti



Jos massallinen kappale pyörii, niin pyöriminen tapahtuu yleensä jonkin tietyn akselin ympäri. Akseli voi olla pakotettu, esimerkiksi keinulaudan kiinnityspiste. Vapaa kappale pyörii taas sellaisen akselin ympäri, joka kulkee kappaleen massakeskipisteen kautta.

Kappaleen voi tasapainottaa, jos sitä pitelee massakeskipisteen alapuolelta.


Suosittu tasapainolelu.

Paikallaan olevaakin koripalloa voi tasapainotella.

Jos kappaleeseen kohdistuvat voimat eivät vaikuta massakeskipisteeseen, ne aiheuttavat kappaleeseen vääntömomenttia, mikä pyrkii kiertämään kappaletta.


Kitkavoima pyrkii estämään henkilön kiertymistä. Henkilön asennosta johtuen painovoiman ja pinnan tukivoiman aiheuttamat momentit ovat niin suuret, että henkilö kaatuu.

Momentti on kohtisuora etäisyys vaikutussuorasta kertaa vaikuttava voima. Kohtisuorat etäisyydet saadaan ristitulon avulla, joten on sovittu, että $$ \bar{M}=\bar{r}\times\bar{F}. $$

Kevyt tanko on kiinnitetty toisesta päästään. Massa \(m_1\) yrittää vääntää tankoa alaspäin. Ilmapallo \(m_2\) yrittää vääntää tankoa ylöspäin. Aseta piste \(m_2\) siten, että kiinteään pisteeseen vaikuttavat momentit kumoavat toisensa.