Въртящ момент, или момент на сила, е тенденцията, че a сила трябва да завърти тяло, върху което се прилага. Въртящият момент е a векторперпендикулярно към равнината, образувана от векторите сила и Рейвзавъртане. Векторът на въртящия момент може да бъде изчислен с помощта на кръстосаното произведение на силата и разстоянието.
Всеки път, когато се приложи сила на известно разстояние от оста на въртене на тялото, това тяло подлежи на въртене. Ако това тяло не се върти или се върти с постоянна ъглова скорост, казваме, че е вътре балансротационен. Ротационният баланс показва, че резултатенОтвъртящи моменти това действие върху тялото е нула и следователно това тяло се върти с постоянна или нулева скорост. С други думи, когато въртящ моментрезултатен за тяло е нула, това тяло нето представяускорениеъглова.
О въртящ момент може да се разбира като агентдинамичен на ротации. По този начин става дума за ротационни движения, както и силата за транслационни движения. Ако искаме да накараме тяло да се върти около някаква точка, трябва да го завъртим.
въртящ момент
Единицата на въртящия момент, според Международна система, и на Нютонпътиметро (N.m). По дефиниция, когато тялото се върти в смисълграфик, вашият въртящ момент е отрицателен; в противен случай приложеният към него въртящ момент има модулположителен. В допълнение, посоката и посоката на вектора на въртящия момент могат лесно да бъдат определени с помощта на правило на дясната ръка. Вижте следната диаграма:
Въртящият момент може да се определи чрез затваряне на ръката към сила (F). Определя се от посоката на палеца.
Формула
Модулът на въртящия момент може да се изчисли чрез произведението на силата, разстоянието и синуса на ъгъла, който се образува между тези две величини:
τ - въртящ момент
r - Рей
Ф - сила
θ – ъгъл между r и F
Във формулата по-горе, θ е ъгълът, образуван между радиуса на въртене (r) и силата (F). В случай, че силата е приложена под ъгъл от 90° спрямо радиуса (r), синусът на ъгъла е равен на 1. Радиусът (r) се определя от разстоянието от точката на приложение до оста на въртене на тялото и е известен също като рамо на лоста. Колкото по-дълго е рамото на лоста на тялото, толкова по-лесно е да го завъртите.
Въртящ момент и ъглов момент
Въртящият момент е агентдинамичен на въртене. Когато приложим въртящ момент върху някакво тяло, това тяло може да спечели скоростъглова, продължава да описва ротационно движение. Казваме, че когато едно тяло се върти, то има времеъглова. Ъгловият импулс е аналог въртене на времелинеен, също известен като суматавдвижение, следователно можем да разберем, че ъгловият импулс е количеството на въртеливото движение на тяло или система.
Когато полученият въртящ момент върху тялото е нула, Вашият времеъглова остава постоянен, в противен случай ъгловият импулс би се променил.
Подобно на силата, която може да се запише като временна промяна на импулса, въртящият момент може да се разбира като изменение на ъгловия импулс във връзка с времето.
Ъгловият импулс от своя страна може да се изчисли чрез кръстосаното произведение на положението на тялото и неговия импулс. Модулът на ъгловия импулс на въртящо се тяло се определя от:
Л – ъглов момент (kg.m²/s)
r – радиус на пътя (m)
В – количество движение (kg.m/s)
θ – ъгъл между r и Q
Примери за въртящ момент
Когато отваряме врата, ние прилагаме сила в точка, далеч от оста на въртене, като по този начин отпечатваме по-голям въртящ момент върху нея.
Когато въртите педали на велосипед със скорости, е възможно да забележите, че колкото по-голям е диаметърът на короната му, толкова по-голям е въртящият момент, произведен от всеки ход на педала.
Когато използвате отвертка, можете да видите, че колкото по-голям е диаметърът на вашия кабел, толкова по-лесно ще бъде да затегнете или премахнете винтовете.
Упражнения за решаване на въртящия момент
1) Сила от 50 N се прилага под ъгъл от 45° към рамо на лоста от 0,25 m, което кара манивелата да се върти обратно на часовниковата стрелка.
Данни: sin 45º = √2/2
а) Определете посоката и посоката на въртящия момент, упражняван върху манивелата.
b) Изчислете въртящия момент на манивелата.
Резолюция
а) Съгласно правилото на дясната ръка, въртящият момент е в посока, перпендикулярна на равнината на дръжката, а посоката му сочи към равнината на вратата.
б) Използвайки формулата на въртящия момент и данните за упражненията, нека направим следното изчисление:
2) На разстояние 25 cm от оста на въртене на тялото се прилага въртящ момент от 100 N.m. Определете големината на силата, перпендикулярна на равнината на въртене на това тяло и изчислете изменението на ъгловия импулс, понесен от това тяло за интервал от време от 3 s.
Резолюция
За да изчислим интензитета на силата, перпендикулярна на оста на въртене, ще използваме дефиницията на въртящия момент и данните за упражненията:
За да определим промяната в ъгловия импулс, понесен от това тяло, нека направим следното изчисление:
От мен Рафаел Хелерброк
Източник: Бразилско училище - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/torque-uma-forca.htm