「フォーク」で韻を踏むトルクは、力の角度の類似物です。 ねじり力またはねじれ力。
ボックスを表面に沿って一定の速度で水平に押すと、ボックスに「従来の」機械的な力が加わります。 しかし、レンチにターンを適用すると、何かを動かすために適用している力のため、変数はすぐに異なります 間接的に適用されています–必要に応じて、方向転換の行為とこの種の種類を管理する物理法則によって処理されます モーション。
- 事前に知っておくべき重要なことの1つは、トルクはオブジェクトへの影響という観点からは力と考えることができますが、実際には作業単位、つまり力と距離の積があります。ただし、トルクはベクトル量です。
正味トルク（システム内のトルクのベクトル和であるため、「総トルク」と考えることができます） 正味の力がオブジェクトの線形の変化に影響を与えるのと同じように、オブジェクトの角速度の変化を引き起こします 速度。
ドアやピクルスジャーを開けたり、シーソーを動かしたり、タイヤのラグナットを緩めたりするには、正味のトルクが必要です。 便利なことに、回転運動に関係する数学と方程式は、線形運動に使用されるものと類似しているため、運動学的です。 トルクに関連する問題は、変数と符号を適切に追跡している限り、同じ一般的な方法で解決できます。
線形運動と回転運動の類似体
運動方程式で重要な基本的な量は、変位、速度（変位の変化率）、加速度（速度の変化率）、および時間です。t自体。 質量はこれらの方程式には入りませんが、運動量（質量と速度の積）だけでなく、力学的エネルギー（運動エネルギーと位置エネルギー）にも組み込まれます。
角速度ω角度の変化率ですθ（通常、ラジアン/秒またはrad / sで、sとして表されます-1）線形速度に類似した固定基準点に関してv. したがって、角加速度αの変化率ですω時間に関して。 線形運動量pとして表されますmv、一方、角運動量Lの製品です私（慣性モーメント、質量とその分布の両方をさまざまな形状のオブジェクトに組み込む）およびω:
L = I \ omega
正味トルク方程式とトルクの単位
一方、線形（並進）運動学では、関心のある一般的な方程式は次のとおりです。Fネット= ma（ニュートンの第2法則）、トルクとの類似の関係は、正味トルクが慣性モーメントに角加速度を掛けたものに等しいということです。 個々のトルクは、次の式で求めることができます。
\ tau = r \ times F = | r || F | \ sin {\ th
τ= r×F= |r || F |sinθ
トルクを表す「τ」はギリシャ文字ですタウ. （ギリシャ文字がなければ、物理学者は1700年代のニュートンの時代に方程式で使用する記号のために頭をかいていたでしょう。）また、rはSI単位のメートル単位の半径で、レバーアームとも呼ばれます。 方向もあるのでベクトル量です。 力は、ほとんどの場合そうであるように、ニュートン（N）単位です。
ここでの「×」は、トルクが外積半径と力の。 トルクベクトルの方向は、力ベクトルの方向とレバーアームの方向によって形成される平面に垂直であり、これらは角度を持っていますθそれらの間の。
多くの場合、力は設計上、レバーアームに垂直な方向に作用します。 これは直感的に理解できますが、sinθの最大値はθ= 90度（またはπ/ 2）で1であるため、数学によって裏付けられます。
トルクベクトル方向
レバーアームr（別名モーメントアーム）は、回転軸から力が加えられる点までの変位です。 いくつかの問題では、この力の配置は、回転軸と移動する負荷の間にある可能性があるため、図をよく見るとわかりません。
正味トルクの方向は回転軸に沿っており、方向は右手の法則：右手がの方向から指を丸めるとrの方向にF、親指はトルクベクトルの方向を指します。
- トルクは角加速度と同じ方向を指します（問題のオブジェクトの回転運動を変化させるのに十分な場合）。
正味トルクの例を見つける
- スタックしたボルトの中央から10cm（0.1 m）のレンチに垂直に100Nの力を加えます。 正味トルクとは何ですか？
\ tau = r \ times F = | r || F | \ sin {\ theta} =（0.1）（100）（1）= 10 \ text {Nm}
頑固なボルトの中央から1mのところにある、この（非常に長い）レンチの端に垂直に100Nの同じ力を加えます。 新しい正味トルクは何ですか？
\ tau = r \ times F = | r || F | \ sin {\ theta} =（1）（100）（1）= 100 \ text {Nm}
2. 回転軸から3mの水平ホイールに50Nの時計回りの力を加えているとします。 友人が回転軸から5m反時計回りに25Nの力で押しています。 ホイールはどの方向に動きますか？
「あなたの」トルクの大きさ（50×3または150ニュートンメートル）があなたの友人のそれ（25×5または 125ニュートンメートル）、正味トルクが150 – 125 = 25ニュートンメートルであるため、ホイールは時計回りに移動します。 方向。
回転平衡：ゼロの正味トルク
オブジェクトのすべてのトルクのバランスが取れている場合（つまり、数学的および機能的に互いに打ち消し合う場合）、オブジェクトは次のようになります。回転平衡. 線形力およびニュートンの第2法則と同様に、正味の力がゼロの場合、オブジェクトの速度は変化しません（ただし、ゼロ以外の場合もあります）。 回転運動の場合、それはその回転速度が変化しないことを意味します。
バランスの取れたシーソーを考えてみましょう。 明らかに、中心から等距離に配置された等しい質量の2つの子はそれを動かしません。 しかし、の2人の子供異なる質量できるバランスも取ります。 それらは異なる距離にある必要があります。
- シーソーに座っている子供たちが「加えている」力は、重力、つまり彼らの体重であることに注意してください。 しかし、彼らはまだこの「問題」を修正するために彼らの頭脳を働かなければなりません！
加えられた力が垂直でない場合
距離に対して直角である加えられた力の成分のみr回転軸からの距離は、オブジェクトの正味トルクに寄与します。 これは、小さな角度で力を加えてオブジェクトを回転させようとする非常に強い人は、オブジェクトを開始するのに苦労することを意味します θ= 0でsinθ= 0であり、θが90に近づくとsinθが1に近づくため、適度な強度の人よりも垂直に力を加えることで回転します。 度。
多くの物理学の問題は、三角測量的に便利であり、実際の問題を代表しているため、繰り返し発生する角度があります。 したがって、力が45度や30度などのより小さな角度で加えられているのを見ると、やがてこれらの角度の正弦と余弦の値を心から知ることに慣れることになります。
したがって、物理学の用語でレンチを使用する最も効率的な方法、つまり、加えられた力から最大の正味トルクを引き出す方法は、その力を90度で加えることです。 しかし、ボルトなどにアクセスする際のスペースの制限のためにこれが実行できない状況を想像したり、思い出したりすることもできます。