A nyomaték (más néven nyomaték vagy erő momentum) a Kényszerítés okozni vagy megváltoztatni a forgó mozgás egy test. Ez egy csavar vagy fordító erő egy tárgyra. A nyomatékot az erő és a távolság szorzásával kell kiszámítani. Ez egy vektor mennyiség, ami azt jelenti, hogy irányának és nagyságának egyaránt van. Vagy a szögsebesség a tehetetlenségi nyomaték egy objektum változik, vagy mindkettő.
Nyomaték egységei
A Nemzetközi Mérési Rendszer (SI egységek) a nyomatékhoz newtonméter vagy N * m. Annak ellenére, hogy newton-méter egyenlő: Joule, mivel a nyomaték nem működik vagy energia, ezért minden mérést newton-méterben kell kifejezni. A nyomatékot a görög tau betű képviseli: τ a számításokban. Amikor az erő pillanatának nevezzük, akkor azt képviseli M. A birodalmi egységekben font-erő-láb (lb⋅ft) jelenhet meg, amelyet rövidítésként font-lábnak lehet rövidíteni, az "erő" -vel együtt.
Hogyan működik a nyomaték?
A nyomaték nagysága attól függ, hogy mekkora erőt alkalmazunk, a csatlakozó kar hosszától az erő alkalmazásának pontjához vezető tengely, valamint az erővektor és a kar közötti szög kar.
A távolság a pillanatnyi kar, amelyet gyakran r jelöl. Ez egy vektor, amely a forgás tengelyétől az erő hatására mutat. Annak érdekében, hogy nagyobb nyomatékot érjen el, további erőt kell alkalmaznia a forgási ponttól, vagy nagyobb erőt kell alkalmaznia. Mint Archimedes mondta, egy elég hosszú karral való állási helyhez képes mozgatni a világot. Ha egy ajtót nyom be a zsanérok közelében, akkor nagyobb erővel kell felnyitnia az ajtó kinyitását, mintha a lábbal az ajtógombbal a lábaktól két lábnyira távozott volna.
Ha az erő vektor θ = 0 ° vagy 180 ° az erő nem okoz forgást a tengelyen. Vagy elfordulna a forgástengelytől, mert ugyanabban az irányban van, vagy elfordul a forgástengely felé. A nyomaték értéke e két esetben nulla.
A nyomaték előállításához a leghatékonyabb erővektorok θ = 90 ° vagy -90 °, amelyek merőlegesek a helyzetvektorral. A legtöbbet fog tenni a forgatás növelése érdekében.
A nyomaték jobboldali szabálya
A nyomatékkal való munka bonyolult része, hogy van számított használva vektor termék. A nyomaték annak a szögsebességnek az irányában van, amelyet az előállítana, tehát a szögsebesség változása a nyomaték irányában van. Használd a jobb kezed, és göndörítsd a kezed ujjait az erő okozta forgásirányba, és a hüvelykujja a nyomatékvektor irányába mutat.
Nettó nyomaték
A való világban gyakran egynél több erőt lát, amely egy tárgyon nyomatékot okoz. A nettó nyomaték az egyes nyomatékok összege. Forgó egyensúlyban nincs tárgyi nyomaték. Lehet, hogy vannak külön forgatónyomatékok is, de ezek nullához vezetnek és egymást kiiktatják.
Források és további olvasmányok
- Giancoli, Douglas C. "Fizika: alapelvek az alkalmazásokkal", 7. kiadás Boston: Pearson, 2016.
- Walker, Jearl, David Halliday és Robert Resnick. "A fizika alapjai", 10. kiadás London: John Wiley és Sons, 2014.