Krútiaci moment, alebo moment sily, je tendencia, že a silu musí otáčať teleso, na ktoré sa aplikuje. Krútiaci moment je a vektorkolmý do roviny tvorenej vektormi silu a Rayvrotácia. Vektor krútiaceho momentu možno vypočítať pomocou krížového súčinu sily a vzdialenosti.
Kedykoľvek pôsobí sila v určitej vzdialenosti od osi rotácie telesa, toto teleso podlieha rotácii. Ak sa toto teleso neotáča alebo sa otáča s konštantná uhlová rýchlosť, hovoríme, že je v rovnováhurotačné. Rotačná rovnováha naznačuje, že výslednýOdkrútiace momenty že pôsobí na telo je nulový a preto sa toto teleso otáča konštantnou alebo nulovou rýchlosťou. Inými slovami, keď krútiaci momentvýsledný o tele je nulový, toto telo nieto predstavujezrýchleniehranatý.
O krútiaci moment možno chápať ako agentdynamický rotácií. Týmto spôsobom je to k rotačným pohybom, ako je sila k pohybom translačným. Ak chceme, aby sa telo otáčalo okolo nejakého bodu, musíme ho krútiť.
momentová jednotka
Jednotka krútiaceho momentu podľa medzinárodný systém
, a Newtonkrátmetro (N.m). Podľa definície, keď sa teleso otáča v zmyselharmonogram, váš krútiaci moment je negatívny; v opačnom prípade má krútiaci moment aplikovaný naň modulpozitívne. Okrem toho možno smer a smer vektora krútiaceho momentu ľahko určiť pomocou pravidlo pravej ruky. Pozrite si nasledujúci diagram:
Krútiaci moment možno určiť zatvorením ruky smerom k sile (F). Určuje sa podľa smeru palca.
Vzorec
Modul krútiaceho momentu možno vypočítať ako súčin sily, vzdialenosti a sínusu uhla, ktorý je vytvorený medzi týmito dvoma veličinami:
τ – krútiaci moment
r - Ray
F - pevnosť
θ - uhol medzi r a F
Vo vzorci vyššie θ je uhol medzi polomerom otáčania (r) a silou (F). V prípade, že sila pôsobí pod uhlom 90° k polomeru (r), sínus uhla sa rovná 1. Polomer (r) je určený vzdialenosťou od bodu aplikácie k osi otáčania tela a je tiež známy ako rameno páky. Čím dlhšie je rameno páky na tele, tým ľahšie sa ním otáča.
Krútiaci moment a uhlový moment
Krútiaci moment je agentdynamický rotácie. Keď aplikujeme krútiaci moment na nejaké telo, toto telo môže získať rýchlosťhranatý, pokračuje opisom rotačného pohybu. Hovoríme, že keď sa teleso otáča, má čashranatý. Moment hybnosti je analógový rotačné z časlineárny, taktiež známy ako množstvovpohyb, preto môžeme pochopiť, že moment hybnosti je množstvo rotačného pohybu telesa alebo systému.
Keď je výsledný krútiaci moment na tele nulový, váš čashranatý zvyšky konštantný, inak by sa zmenil moment hybnosti.
Podobne ako sila, ktorú možno napísať ako časovú zmenu hybnosti, krútiaci moment možno chápať ako zmenu uhlovej hybnosti vo vzťahu k času.
Moment hybnosti sa dá vypočítať krížovým súčinom polohy telesa a jeho hybnosti. Modul momentu hybnosti rotujúceho telesa je určený:
L – moment hybnosti (kg.m²/s)
r – polomer cesty (m)
Q – množstvo pohybu (kg.m/s)
θ – uhol medzi r a Q
Príklady krútiaceho momentu
Keď otvoríme dvere, pôsobíme silou v bode vzdialenom od ich osi otáčania, čím na ne vytlačíme väčší krútiaci moment.
Pri šliapaní na prevodovom bicykli je možné si všimnúť, že čím väčší je priemer jeho koruny, tým väčší je krútiaci moment produkovaný každým zdvihom pedálu.
Pri použití skrutkovača môžete vidieť, že čím väčší je priemer vášho kábla, tým ľahšie bude skrutky dotiahnuť alebo odstrániť.
Cvičenia na riešenie krútiaceho momentu
1) Sila 50 N pôsobí pod uhlom 45° na rameno páky 0,25 m, čím sa kľuka otáča proti smeru hodinových ručičiek.
Údaje: hriech 45º = √2/2
a) Určte smer a smer krútiaceho momentu pôsobiaceho na kľuku.
b) Vypočítajte krútiaci moment pôsobiaci na kľuku.
Rozhodnutie
a) Podľa pravidla pravej ruky je krútiaci moment v smere kolmom na rovinu kľučky a jeho smer smeruje k rovine dverí.
b) Pomocou vzorca krútiaceho momentu a údajov o cvičení urobme nasledujúci výpočet:
2) Krútiaci moment 100 N.m pôsobí vo vzdialenosti 25 cm od osi otáčania telesa. Určte veľkosť sily kolmej na rovinu rotácie tohto telesa a vypočítajte zmenu momentu hybnosti, ktorou toto teleso trpí v časovom intervale 3 s.
Rozhodnutie
Na výpočet intenzity sily kolmej na os rotácie použijeme definíciu krútiaceho momentu a údaje o cvičení:
Na určenie zmeny uhlovej hybnosti tohto telesa urobme nasledujúci výpočet:
Odo mňa, Rafael Helerbrock
Zdroj: Brazílska škola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/torque-uma-forca.htm