Olemme päivittäin alttiina yksinkertaisille järjestelmille, joita on kierrettävä. Esimerkkinä voidaan mainita purkkikansien, ovien, pihtien, pyörän jakoavainten jne. Avaaminen. O vääntömomentti on järjestelmän pyörimiseen liittyvä määrä. Pyörimistä varten on tarpeen käyttää vääntömomenttia.
Kutsutaan myös voiman hetki, vääntömomentti on a Vektorin suuruus joka saadaan tuotteesta välillä a vahvuus kohdistetaan kohtisuoraan pisteeseen ja etäisyyteen voiman vaikutusalueesta ja pyörimisakseliin.
M = F. x
Yhtälön ehdot ja vastaavat mittayksiköt ovat:
M = Vääntömomentti tai voimamomentti (N.m);
F = Kohdistettu voima (N);
x = Vivun varsi (m): voiman käyttökohdan ja pyörimisakselin välinen etäisyys.
Mitä pidempi vipuvarsi on, sitä vähemmän voimaa tarvitaan järjestelmän pyörimiseen. Kierron tuottaminen vaatii enemmän vaivaa, jos voima kohdistetaan liian lähelle pyörimisakselia. Jos ovenkahvat kiinnitettäisiin lähellä saranoita, jotka ovat pyörimisakseleita, oven avaamiseen tai sulkemiseen pyöritettävä voima olisi liian suuri. Siksi
kahvat on asennettu mahdollisimman kauas saranoista, mikä vaatii vähemmän vaivaa oven siirtämiseen.Älä lopeta nyt... Mainonnan jälkeen on enemmän;)
Pyörän jakoavainkotelo
Kuvittele, että kuljettajan on vaihdettava Rengas kyllästynyt autoon. Tämän tyyppinen työ suoritetaan tyypillisesti tämän tyyppisellä pyöränavaimella:
Parhaan hyötysuhteen saavuttamiseksi kuljettajan on pakotettava työkalun päät kääntämällä sitä molemmin käsin samaan suuntaan.
idealisoitu tilanne
Kuvittele, että pyöränpultin pyörimiseen tarvittava vääntömomentti on 100 N.m. Työntämällä molemmin käsin 40 cm (0,4 m) pyörimiskeskipisteestä kuljettaja yrittää irrottaa ruuvit. Mitä voimaa kullakin kädellä vaaditaan järjestelmän pyörittämiseksi?
Hyväksymällä vastapäivään pyörimissuunta positiiviseksi, vääntömomentti määritetään seuraavasti:
M = F. x
100 = F. 0,4
F = 100 ÷ 0,4
F = 250 N
Voimme päätellä, että kummankin käden pyörimisvoima on 250 N, mikä on 500 N voima järjestelmän pyörimiselle.
Molempien käsien käyttäminen järjestelmän kiertämiseen on aina tehokkaampaa kuin vain yhden käden käyttäminen, kuten yllä olevassa kuvassa näkyy.
Kirjoittanut Joab Silas
Valmistunut fysiikasta
Haluatko viitata tähän tekstiin koulussa tai akateemisessa työssä? Katso:
JUNIOR, Joab Silas da Silva. "Pyörän jakoavaimen vääntömomentin laskeminen"; Brasilian koulu. Saatavilla: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/calculando-torque-uma-chave-roda.htm. Pääsy 27. kesäkuuta 2021.
