Zamislite ovo: Morate odvrnuti vijak s drvene daske. Pronašli ste ključ ispravne veličine i učvrstili ga na vijak. Da biste započeli olabaviti ključ, trebate držati ručku i povući ili gurnuti u smjeru koji je okomit na ručku ključa. Guranjem uzduž smjera ključa neće se na vijak primijeniti moment i neće popustiti.
Zakretni moment je utjecaj koji se izračunava iz sila koje utječu na rotacijsko kretanje ili uzrokuju rotaciju oko osi.
Opća fizika zakretnog momenta
Formula za određivanje zakretnog momenta,τje
\ tau = r \ puta F
gdjerje poluga poluge iFje sila. Zapamtiti,r, τ, iFsu sve vektorske veličine, pa stoga postupak nije skalarno množenje, već vektorski umnožak. Ako je kut,θ, između kraka poluge i sile je poznat, tada se veličina okretnog momenta može izračunati kao
\ tau = rF \ sin {\ theta}
Standardna ili SI jedinica zakretnog momenta je Newton metara, odnosno Nm.
Neto okretni moment znači izračunavanje rezultirajućeg momenta iznrazličite snage koje doprinose. Tako:
\ Sigma ^ n_i \ vec {\ tau} = \ Sigma ^ n_i r_i F_i sin (\ theta)
Baš kao u kinematici, ako je zbroj zakretnih momenta 0, objekt je u rotacijskoj ravnoteži, što znači da ne ubrzava ni usporava.
Rječnik za fiziku momenta
Jednadžba zakretnog momenta ispunjena je važnim informacijama o tome kako se stvara zakretni moment i kako izračunati neto zakretni moment. Razumijevanje pojmova iz jednadžbe pomoći će vam da izvršite opći izračun neto momenta.
Prvo, os rotacije je točka oko koje će se rotacija dogoditi. Za primjer okretnog momenta ključa, os rotacije bila je kroz središte vijka, jer će se ključ okretati oko vijka. Za kružnu pilu, os rotacije je sredina klupe, na kojoj se nalazi uporište, a djeca na krajevima pile primjenjuju moment.
Dalje, udaljenost između osi rotacije i primijenjene sile naziva se poluga poluge. Određivanje poluge poluge može biti nezgodno jer je to vektorska veličina, pa potencijalno postoji mnogo mogućih poluga poluge, ali samo jedna ispravna.
Na kraju, crta djelovanja je zamišljena crta koja se može proširiti od primijenjene sile kako bi se odredio krak poluge.
Primjer izračuna zakretnog momenta
Najbolji način za pokretanje većine fizičkih problema je crtanje slike situacije. Ponekad se ta slika opisuje kao dijagram slobodnog tijela (FBD), gdje je objekt na kojem je sile djeluju povučene su, a sile su povučene kao strelice sa svojim smjerom i veličinom označen. Ostale važne informacije koje ćete dodati u svoj FBD su koordinatne osi i os rotacije.
Za rješavanje neto okretnog momenta presudan je točan dijagram slobodnog tijela.
Korak 1: Nacrtajte FBD i uključite koordinatne osi. Označite os rotacije.
Korak 2: Nacrtajte sve sile koje djeluju na tijelo, koristeći podatke da se točno postave sile u odnosu na os rotacije.
Korak 3: Da biste odredili polugu poluge (koja je vjerojatno navedena u problemu), proširite liniju djelovanja od sila, takva da se poluga poluge može povući kroz os rotacije i okomito na sila.
Korak 4: Informacije iz problema mogu dati informacije o kutu između poluge poluge i sile, tako da se može izračunati doprinos zakretnom momentu:
\ tau_i = r_iF_i \ sin {\ theta_i}
Korak 5: Zbrojite svaki doprinos svake od N sila da biste odredili neto moment.
