אנו נחשפים מדי יום למערכות פשוטות שיש לסובב. כדוגמה נוכל להזכיר את פעולת פתיחת מכסי מזון משומרים, דלתות, צבת, מפתח גלגלים וכו '. או עֲנָק הוא הכמות שקשורה לסיבוב של מערכת. לצורך סיבוב, יש צורך להפעיל מומנט.
המכונה גם רגע של כוח, המומנט הוא a גדולה וקטורית שנובע מהמוצר בין א כוח מוחל בניצב לנקודה ולמרחק מאזור הפעלת הכוח וציר הסיבוב.
M = F. איקס
תנאי המשוואה ויחידות המידה בהתאמה הם:
M = מומנט או רגע כוח (N.m);
F = כוח מופעל (N);
איקס = זרוע מנוף (מ '): מרחק בין נקודת הפעלת הכוח לציר הסיבוב.
ככל שזרוע המנוף ארוכה יותר, כך לוקח פחות כוח לסיבוב המערכת. יידרש מאמץ רב יותר ליצירת סיבוב אם הכוח מופעל קרוב מדי לציר הסיבוב. אם ידיות הדלת היו קבועות קרוב לצירים, שהם צירי הסיבוב, הכוח שנעשה לסיבוב דלת כדי לפתוח או לסגור אותה יהיה גדול מדי. בגלל זה הידיות מותקנות רחוק ככל האפשר מהצירים, ודורשות פחות מאמץ להזיז את הדלת.
אל תפסיק עכשיו... יש עוד אחרי הפרסום;)
מארז מפתח הברגים
תאר לעצמך שנהג צריך לשנות את צמיג משועמם ממכונית. בדרך כלל, סוג זה של עבודה מתבצע עם מפתח גלגלים הדומה לזה:
לקבלת יעילות מיטבית, על הנהג לכפות את קצות הכלי ולהפוך אותו בשתי ידיים לאותו כיוון.
מצב אידיאלי
דמיין שהמומנט הנדרש לסיבוב גלגל הוא 100 ננומטר. על ידי דחיפה עם שתי הידיים 40 ס"מ (0.4 מ ') ממרכז הסיבוב, נהג מנסה להסיר את הברגים. איזה כוח יהיה צורך להפעיל על ידי כל יד כדי לסובב את המערכת?
אימוץ כיוון הסיבוב נגד כיוון השעון כחיובי, המומנט נקבע כדלקמן:
M = F. איקס
100 = F. 0,4
F = 100 ÷ 0.4
F = 250 נ '
אנו יכולים להסיק שהכוח שעושה כל אחת מהידיים בסיבוב הוא 250 נ ', ובסך הכל כוח של 500 נ' לסיבוב המערכת.
השימוש בשתי הידיים לסיבוב המערכת תמיד יהיה יעיל יותר מאשר שימוש ביד אחת בלבד, כפי שמוצג בתמונה לעיל.
מאת ג'ואב סילאס
בוגר פיזיקה
האם תרצה להתייחס לטקסט זה בבית ספר או בעבודה אקדמית? תראה:
ג'וניור, ג'ואב סילאס דה סילבה. "חישוב מומנט מפתח ברגים"; בית ספר ברזיל. אפשר להשיג ב: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/calculando-torque-uma-chave-roda.htm. גישה אליו ב -27 ביוני 2021.