これを想像してみてください：あなたは木の板からボルトを緩める必要があります。 正しいサイズのレンチを見つけて、ボルトに固定します。 レンチを緩め始めるには、ハンドルを持ち、レンチのハンドルに垂直な方向に引っ張るか押す必要があります。 レンチの方向に沿って押しても、ボルトにトルクがかからず、緩むこともありません。
トルクは、回転運動に影響を与える力、または軸を中心に回転を引き起こす力から計算される影響です。
一般的なトルク物理学
トルクを決定するための式、τです
\ tau = r \ times F
どこrレバーアームとF力です。 覚えておいてくださいr, τ、およびFはすべてベクトル量であるため、演算はスカラー乗法ではなく、ベクトル外積です。 角度の場合、θ、レバーアームと力の間がわかっている場合、トルクの大きさは次のように計算できます。
\ tau = rF \ sin {\ theta}
標準またはSIトルク単位は、ニュートンメートルまたはNmです。
正味トルクとは、から結果のトルクを計算することを意味しますnさまざまな貢献力。 したがって：
\ Sigma ^ n_i \ vec {\ tau} = \ Sigma ^ n_i r_i F_i sin（\ theta）
キネマティクスの場合と同様に、トルクの合計が0の場合、オブジェクトは回転平衡状態にあります。つまり、加速も減速もしていません。
トルク物理学の語彙
トルク方程式には、トルクの生成方法と正味トルクの計算方法に関する重要な情報が満載されています。 方程式の項を理解すると、一般的な正味トルクの計算を完了するのに役立ちます。
まず、回転軸は回転が発生する点です。 レンチトルクの例では、レンチはボルトの周りを回転するため、回転軸はボルトの中心を通ります。 シーソーの場合、回転軸は支点が配置されているベンチの中央であり、シーソーの端にいる子供たちはトルクを加えています。
次に、回転軸と加えられた力との間の距離はレバーアームと呼ばれます。 レバーアームはベクトル量であるため、決定が難しい場合があります。したがって、可能なレバーアームは多数存在する可能性がありますが、正しいものは1つだけです。
最後に、作用線は、レバーアームを決定するために加えられた力から延長できる架空の線です。
トルク計算の例
ほとんどの物理問題を始める最良の方法は、状況の絵を描くことです。 時々、その絵は自由体図（FBD）として記述されます。 作用している力が描画され、力は方向と大きさを示す矢印として描画されます ラベル付き。 FBDに追加するその他の重要な情報は、座標軸と回転軸です。
正味トルクを解くには、正確な自由体図が重要です。
ステップ1：FBDを描画し、座標軸を含めます。 回転軸にラベルを付けます。
ステップ2：回転軸に対して力を正確に配置するために提供された情報を使用して、体に作用しているすべての力を描画します。
ステップ3：レバーアーム（問題で発生する可能性が高い）を特定するには、アクションラインを レバーアームが回転軸を通り、 力。
ステップ4：問題からの情報は、トルクへの寄与を計算できるように、レバーアームと力の間の角度に関する情報を提供する場合があります。
\ tau_i = r_iF_i \ sin {\ theta_i}
ステップ5：Nの力のそれぞれからの各寄与を合計して、正味トルクを決定します。
