Крутний момент, або момент сили, — це тенденція, що a міцність він повинен обертати тіло, на яке він нанесений. Крутний момент дорівнює a векторперпендикулярний до площини, утвореної векторами міцність і Рейвобертання. Вектор крутного моменту можна розрахувати за допомогою перехресного добутку сили та відстані.
Кожного разу, коли діють силу на деякій відстані від осі обертання тіла, це тіло піддається обертанню. Якщо це тіло не обертається або обертається с постійна кутова швидкість, ми кажемо, що він у балансротаційний. Ротаційний баланс вказує на те, що результуючаВідкрутні моменти що діють на тіло нуль і, отже, це тіло обертається з постійною або нульовою швидкістю. Іншими словами, коли крутний моментрезультуюча про тіло є нуль, це тіло нівін представляєприскореннякутовий.
О крутний момент можна розуміти як агентдинамічний обертань. Таким чином, це стосується обертальних рухів, як сила — поступальних рухів. Якщо ми хочемо змусити тіло обертатися навколо певної точки, ми повинні крутити його.
блок крутного моменту
Блок крутного моменту, згідно з Міжнародна система, і Ньютонразівметро (Нм). За визначенням, коли тіло обертається в сенсурозклад, ваш крутний момент дорівнює негативний; в іншому випадку крутний момент, прикладений до нього, має модульпозитивний. Крім того, напрямок і напрям вектора крутного моменту можна легко визначити за допомогою правило правої руки. Перегляньте наступну схему:
Крутний момент можна визначити, зімкнувши руку до сили (F). Він визначається напрямком великого пальця.
Формула
Модуль крутного моменту можна обчислити за добутком сили, відстані та синуса кута, який утворюється між цими двома величинами:
τ – крутний момент
р - Рей
Ф - сила
θ – кут між r і F
У формулі вище, θ – кут, утворений між радіусом обертання (r) і силою (F). У випадку, коли сила прикладена під кутом 90° до радіуса (r), синус кута дорівнює 1. Радіус (r) визначається відстанню від точки застосування до осі обертання тіла і також відомий як плече важеля. Чим довше плече важеля на тілі, тим легше його обертати.
Крутний і кутовий момент
Крутний момент є агентдинамічний обертання. Коли ми прикладаємо крутний момент до якогось тіла, це тіло може отримати швидкістькутовий, далі описуємо обертальний рух. Ми говоримо, що коли тіло обертається, воно має часкутовий. Кутовий момент дорівнює аналог обертання часлінійний, також відомий як кількістьврух, отже, ми можемо зрозуміти, що кутовий момент — це величина обертального руху тіла чи системи.
Коли результуючий крутний момент на тілі є нуль, ваш часкутовий залишається постійний, інакше кутовий момент змінився б.
Подібно до сили, яку можна записати як тимчасову зміну імпульсу, крутний момент можна розуміти як зміну кутового моменту по відношенню до часу.
Кутовий момент, у свою чергу, можна обчислити за добутком положення тіла та його імпульсу. Модуль моменту моменту тіла, що обертається, визначається:
Л – кутовий момент (кг.м²/с)
р – радіус шляху (м)
Q – кількість руху (кг.м/с)
θ – кут між r і Q
Приклади крутного моменту
Коли ми відкриваємо двері, ми прикладаємо силу в точці, віддаленій від її осі обертання, таким чином, ми друкуємо на них більший крутний момент.
При обертанні педалей на велосипеді-передачі можна помітити, що чим більше діаметр його вінця, тим більший крутний момент створює кожен хід педалі.
Використовуючи викрутку, ви можете помітити, що чим більше діаметр вашого кабелю, тим легше буде затягнути або викрутити гвинти.
Вправи для вирішення крутного моменту
1) Сила 50 Н прикладається під кутом 45° до плеча важеля довжиною 0,25 м, змушуючи кривошип обертатися проти годинникової стрілки.
Дані: sin 45º = √2/2
а) Визначте напрямок і напрямок крутного моменту, що діє на кривошип.
б) Обчисліть крутний момент, що виконується на кривошипі.
Резолюція
а) Згідно з правилом правої руки, крутний момент має напрямок, перпендикулярний до площини ручки, а його напрямок спрямований на площину дверей.
б) Використовуючи формулу крутного моменту та дані вправи, виконаємо наступне обчислення:
2) На відстані 25 см від осі обертання тіла прикладено крутний момент 100 Н.м. Визначте величину сили, перпендикулярної до площини обертання цього тіла, і обчисліть зміну моменту моменту, якого зазнає це тіло за проміжок часу 3 с.
Резолюція
Для обчислення інтенсивності сили, перпендикулярної осі обертання, ми скористаємося визначенням крутного моменту та даними вправи:
Щоб визначити зміну кутового моменту, якого зазнає це тіло, виконаємо такі обчислення:
Від мене Рафаель Хелерброк
Джерело: Бразильська школа - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/torque-uma-forca.htm