Točivý moment, nebo moment síly, je tendence, že a síla musí otáčet tělesem, na které je aplikován. Točivý moment je a vektorkolmý do roviny tvořené vektory síla a Paprsekvotáčení. Vektor krouticího momentu lze vypočítat pomocí křížového součinu síly a vzdálenosti.
Kdykoli působí síla v určité vzdálenosti od osy rotace tělesa, toto těleso podléhá rotaci. Pokud se toto těleso neotáčí nebo se otáčí s konstantní úhlová rychlost, říkáme, že je v Zůstatekrotační. Rotační rovnováha ukazuje, že výslednýZkroutící momenty že působí na tělo je nula a proto se toto těleso otáčí konstantní nebo nulovou rychlostí. Jinými slovy, když točivý momentvýsledný o těle je nula, toto tělo neto představujeakceleracehranatý.
Ó točivý moment lze chápat jako činidlodynamický rotací. Tímto způsobem je to k rotačním pohybům, jako síla k pohybům translačním. Pokud chceme, aby se těleso otáčilo kolem nějakého bodu, musíme ho kroutit.
momentová jednotka
Jednotka točivého momentu podle Mezinárodní systéma Newtončasymetro (N.m). Podle definice, když se těleso otáčí v
smyslplán, váš točivý moment je záporný; jinak točivý moment na něj aplikovaný má modulpozitivní. Kromě toho lze směr a směr vektoru točivého momentu snadno určit pomocí pravidlo pravé ruky. Podívejte se na následující schéma:
Točivý moment lze určit sevřením ruky směrem k síle (F). Je určeno směrem palce.
Vzorec
Modul točivého momentu lze vypočítat součinem síly, vzdálenosti a sinusu úhlu, který je vytvořen mezi těmito dvěma veličinami:
τ - točivý moment
r - Rayi
F - síla
θ - úhel mezi r a F
Ve vzorci výše θ je úhel mezi poloměrem otáčení (r) a silou (F). V případě, že síla působí pod úhlem 90° k poloměru (r), je sinus úhlu roven 1. Poloměr (r) je určen vzdáleností od bodu aplikace k ose otáčení těla a je také známý jako rameno páky. Čím delší je rameno páky na těle, tím snazší je otáčet.
Točivý moment a úhlový moment
Točivý moment je činidlodynamický rotace. Když aplikujeme točivý moment na nějaké těleso, toto těleso může získat rychlosthranatý, bude popisovat rotační pohyb. Říkáme, že když se těleso otáčí, tak ano čashranatý. Moment hybnosti je analog rotační z časlineární, také známý jako částkuvhnutí, proto můžeme pochopit, že moment hybnosti je množství rotačního pohybu tělesa nebo systému.
Když je výsledný točivý moment na tělese nula, vaše čashranatý Zůstává konstantní, jinak by se změnil moment hybnosti.
Podobně jako u síly, kterou lze zapsat jako časovou změnu hybnosti, lze točivý moment chápat jako změnu úhlové hybnosti ve vztahu k času.
Moment hybnosti lze zase vypočítat křížovým součinem polohy těla a jeho hybnosti. Modul momentu hybnosti rotujícího tělesa je určen:
L – moment hybnosti (kg.m²/s)
r – poloměr cesty (m)
Q – množství pohybu (kg.m/s)
θ – úhel mezi r a Q
Příklady točivého momentu
Když dveře otevřeme, aplikujeme sílu v bodě vzdáleném od jejich rotační osy, čímž na ně vytiskneme větší krouticí moment.
Při šlapání na převodovce je možné si všimnout, že čím větší je průměr její korunky, tím větší je točivý moment produkovaný každým šlápnutím pedálu.
Při použití šroubováku můžete vidět, že čím větší je průměr vašeho kabelu, tím snazší bude utažení nebo odstranění šroubů.
Cvičení pro řešení točivého momentu
1) Síla 50 N působí pod úhlem 45° na rameno páky 0,25 m, což způsobí otáčení kliky proti směru hodinových ručiček.
Data: hřích 45º = √2/2
a) Určete směr a směr krouticího momentu působícího na kliku.
b) Vypočítejte točivý moment působící na kliku.
Řešení
a) Podle pravidla pravé ruky je krouticí moment ve směru kolmém k rovině kliky a jeho směr směřuje k rovině dveří.
b) Pomocí vzorce točivého momentu a údajů o cvičení proveďte následující výpočet:
2) Točivý moment 100 N.m působí ve vzdálenosti 25 cm od osy otáčení tělesa. Určete velikost síly kolmé k rovině rotace tohoto tělesa a vypočítejte změnu momentu hybnosti, kterou toto těleso utrpí v časovém intervalu 3 s.
Řešení
Pro výpočet intenzity síly kolmé k ose rotace použijeme definici krouticího momentu a údaje o cvičení:
Abychom určili kolísání momentu hybnosti, kterým toto těleso trpí, proveďte následující výpočet:
Ode mě, Rafael Helerbrock
Zdroj: Brazilská škola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/torque-uma-forca.htm
