कल्पना कीजिए: आपको लकड़ी के तख्ते से बोल्ट को हटाने की जरूरत है। आप सही आकार का रिंच ढूंढते हैं और इसे बोल्ट तक सुरक्षित करते हैं। रिंच को ढीला करना शुरू करने के लिए, आपको हैंडल को पकड़ना होगा और उस दिशा में खींचना या धक्का देना होगा जो रिंच के हैंडल के लंबवत हो। रिंच की दिशा में धक्का देने से बोल्ट पर टॉर्क लागू नहीं होगा, और यह ढीला नहीं होगा।
टोक़ वह प्रभाव है जिसकी गणना उन बलों से की जाती है जो घूर्णी गति को प्रभावित करते हैं, या एक अक्ष के बारे में रोटेशन का कारण बनते हैं।
सामान्य टोक़ भौतिकी
टोक़ निर्धारित करने का सूत्र,τहै
\tau = r\गुना F
कहां हैआरलीवर आर्म है औरएफबल है। याद कीजिए,आर, τ, तथाएफसभी वेक्टर मात्राएँ हैं, इस प्रकार ऑपरेशन अदिश गुणन नहीं है, बल्कि एक वेक्टर क्रॉस उत्पाद है। यदि कोण,θ, लीवर आर्म और बल के बीच ज्ञात हो, तो टॉर्क के परिमाण की गणना इस प्रकार की जा सकती है
\ ताऊ = आरएफ \ पाप {\ थीटा}
मानक या एसआई टोक़ इकाई न्यूटन मीटर या एनएम है।
नेट टॉर्क का अर्थ है परिणामी टॉर्क की गणनानहींविभिन्न योगदान करने वाली ताकतें। इस प्रकार:
\Sigma^n_i \vec{\tau} = \Sigma^n_i r_i F_i sin(\theta)
कीनेमेटीक्स की तरह, यदि टॉर्क का योग 0 है, तो वस्तु घूर्णी संतुलन में है, जिसका अर्थ है कि यह न तो तेज है और न ही घट रहा है।
टोक़ भौतिकी के लिए शब्दावली
टोक़ कैसे उत्पन्न होता है, और शुद्ध टोक़ की गणना कैसे करें, इस बारे में महत्वपूर्ण जानकारी के साथ टोक़ समीकरण जाम-पैक है। समीकरण में शर्तों को समझने से आपको सामान्य शुद्ध टोक़ गणना पूरी करने में मदद मिलेगी।
सबसे पहले, रोटेशन की धुरी वह बिंदु है जिसके बारे में रोटेशन होगा। रिंच टॉर्क उदाहरण के लिए, रोटेशन की धुरी बोल्ट के केंद्र के माध्यम से थी, क्योंकि रिंच बोल्ट के चारों ओर घूमेगा। सी-आरा के लिए, रोटेशन की धुरी बेंच के बीच में होती है, जहां फुलक्रम रखा जाता है, और सी-आरा के सिरों पर बच्चे टॉर्क लगा रहे हैं।
इसके बाद, रोटेशन की धुरी और लागू बल के बीच की दूरी को लीवर आर्म कहा जाता है। लीवर आर्म का निर्धारण करना मुश्किल हो सकता है क्योंकि यह एक वेक्टर मात्रा है, इस प्रकार संभावित रूप से कई संभावित लीवर आर्म्स हैं, लेकिन केवल एक ही सही है।
अंत में, कार्रवाई की रेखा एक काल्पनिक रेखा है जिसे लीवर आर्म को निर्धारित करने के लिए लागू बल से बढ़ाया जा सकता है।
उदाहरण टोक़ गणना
अधिकांश भौतिकी समस्याओं को शुरू करने का सबसे अच्छा तरीका स्थिति की एक तस्वीर खींचना है। कभी-कभी उस चित्र को एक मुक्त शरीर आरेख (FBD) के रूप में वर्णित किया जाता है, जहाँ वह वस्तु जिस पर बल अभिनय कर रहे हैं, और बलों को उनकी दिशा और परिमाण के साथ तीर के रूप में खींचा जाता है लेबल किया हुआ। आपके FBD में जोड़ने के लिए अन्य महत्वपूर्ण जानकारी एक समन्वय अक्ष और रोटेशन की धुरी हैं।
नेट टॉर्क को हल करने के लिए, एक सटीक फ्री बॉडी डायग्राम महत्वपूर्ण है।
चरण 1: FBD ड्रा करें और एक निर्देशांक अक्ष शामिल करें। रोटेशन की धुरी को लेबल करें।
चरण 2: दी गई जानकारी का उपयोग करते हुए, घूर्णन अक्ष के सापेक्ष बलों को सटीक रूप से रखने के लिए, पिंड पर कार्य कर रहे सभी बलों को ड्रा करें।
चरण 3: लीवर आर्म (जो समस्या में दिए जाने की संभावना है) निर्धारित करने के लिए, क्रिया की रेखा का विस्तार करें बल, जैसे कि लीवर आर्म को रोटेशन की धुरी और लंबवत के माध्यम से खींचा जा सकता है बल।
चरण 4: समस्या की जानकारी लीवर आर्म और बल के बीच के कोण के बारे में जानकारी दे सकती है, जैसे कि टोक़ में योगदान की गणना की जा सकती है:
\tau_i=r_iF_i\sin{\theta_i}
चरण 5: शुद्ध बलाघूर्ण निर्धारित करने के लिए प्रत्येक N बलों के प्रत्येक योगदान को जोड़ें।