Kujutage seda ette: peate puitplaadist poldi lahti keerama. Leiate õige suurusega mutrivõtme ja kinnitate selle poldi külge. Mutrivõtme vabastamiseks peate hoidma käepidet ja tõmbama või suruma mutrivõtme käepidemega risti. Mutrivõtme suunas surudes ei rakendata poldile pöördemomenti ja see ei lõdvene.
Pöördemoment on mõju, mis arvutatakse jõudude poolt, mis mõjutavad pöörlemisliikumist või põhjustavad pöörlemist telje ümber.
Üldine pöördemomendi füüsika
Pöördemomendi määramise valem,τon
\ tau = r \ korda F
kusron kangivarras jaFon jõud. Pidage meeles,r, τjaFon kõik vektorite suurused, seega pole toiming skalaarne korrutamine, vaid vektori ristprodukt. Kui nurk,θ, kangihoova ja jõu vahel on teada, siis saab pöördemomendi suuruse arvutada järgmiselt
\ tau = rF \ sin {\ theta}
Standardne või SI pöördemomendi ühik on Newton meetrit või Nm.
Netomoment tähendab saadud pöördemomendi arvutamistnerinevad panustavad jõud. Seega:
\ Sigma ^ n_i \ vec {\ tau} = \ Sigma ^ n_i r_i F_i sin (\ teeta)
Täpselt nagu kinemaatikas, kui pöördemomentide summa on 0, on objekt pöörlevas tasakaalus, see tähendab, et see ei kiirene ega aeglusta.
Pöördemomendi füüsika sõnavara
Pöördemomendi võrrand on täis olulist teavet selle kohta, kuidas pöördemoment genereeritakse ja kuidas pöördemomenti arvutada. Võrrandi mõistete mõistmine aitab teil lõpetada üldise netomomendi arvutamise.
Esiteks on pöörlemistelg punkt, mille ümber pöörlemine toimub. Mutrivõtme pöördemomendi näitel oli pöörlemistelg läbi poldi keskosa, kuna mutrivõti pöörleb poldi ümber. Sae jaoks on pöörlemistelg pingi keskosa, kuhu tugipunkt asetatakse, ja sae otstes olevad lapsed rakendavad pöördemomenti.
Järgmisena nimetatakse pöörlemistelje ja rakendatud jõu vahekaugust hoovaks. Kangivarre määramine võib olla keeruline, kuna see on vektorkogus, seega on potentsiaalseid kangiharusid potentsiaalselt palju, kuid ainult üks õige.
Lõpuks on tegevussuund kujuteldav joon, mida saab rakendatavast jõust pikendada kangihoova määramiseks.
Näide pöördemomendi arvutamisest
Parim viis enamiku füüsikaprobleemide alustamiseks on olukorrast pildi joonistamine. Mõnikord kirjeldatakse seda pilti kui vaba keha skeemi (FBD), kus objekt, millel toimivad jõud on tõmmatud ja jõud tõmmatakse nooltena nende suuna ja suurusega sildistatud. Muu oluline teave, mida oma FBD-le lisada, on koordinaatteljed ja pöörlemistelg.
Netomomendi lahendamiseks on oluline täpne vaba keha skeem.
1. samm: joonistage FBD ja lisage koordinaatteljed. Märgistage pöörlemistelg.
2. samm: joonistage kõik kehale mõjuvad jõud, kasutades antud teavet jõudude täpseks paigutamiseks pöörlemistelje suhtes.
3. samm: kangivarre (mis on tõenäoliselt probleemis toodud) määramiseks pikendage toimimisjoont alates jõud, nii et hoova saab tõmmata läbi pöörlemistelje ja risti jõud.
4. samm: teave probleemi kohta võib anda teavet hoova ja jõu vahelise nurga kohta, nii et saab arvutada pöördemomendi panuse:
\ tau_i = r_iF_i \ sin {\ theta_i}
5. samm: ühendage N pöördemomendi määramiseks iga N jõu jõud.