Kaip apskaičiuoti veleno sukimo momentą

Visa fizika susijusi su aprašymu, kaip objektai juda ir kaip keičiasi tam tikri jų turimi dydžiai (pvz., Energija, impulsas) tarpusavyje ir su aplinka. Bene svarbiausias judėjimą valdantis dydis yra jėga, kurią apibūdina Niutono dėsniai.

Kai įsivaizduojate jėgas, tikriausiai įsivaizduojate, kad objektai stumiami arba traukiami tiesia linija. Tiesą sakant, ten, kur pirmą kartą susiduriate su jėgos samprata fizinių mokslų kursuose, jums pateikiamas toks scenarijus, nes jis yra paprasčiausias.

Tačiau fiziniai dėsniai, reguliuojantys sukamąjį judėjimą, apima visiškai kitokį kintamųjų ir lygčių rinkinį, net jei pagrindiniai principai yra vienodi. Vienas iš šių ypatingų kiekių yrasukimo momentas, kuris dažnai veikia sukdamas ašis mašinose.

Jėga, paprastai tariant, yra stūmimas arba traukimas. Jei visų jėgų, veikiančių objektą, grynasis poveikis nebus panaikintas, tai dėl tos grynosios jėgos objektas paspartės arba pasikeis jo greitis.

Galbūt, priešingai nei jūsų pačių intuicijai, tiek senovės graikų idėjoms, jėga nėra reikalingas objektui judėti pastoviu greičiu, kad pagreitis būtų apibrėžtas kaip greitis.

Jeia= 0, pokytisv= 0 ir jokios jėgos nereikia, kad objektas galėtų judėti, jei jokios kitos jėgos (įskaitant oro pasipriešinimą ar trintį) jo neveikia.

Uždaroje sistemoje, jei visų esančių jėgų suma lygi nuliuiirvisų esančių sukimo momentų suma taip pat lygi nuliui, laikoma, kad sistema yrapusiausvyra, nes niekas nepriverčia keisti savo judesio.

Sukamasis jėgos atitikmuo fizikoje yra sukimo momentas, kurį žymi​T​​.

Sukimo momentas yra labai svarbus bet kurios inžinerijos programos, kurią galima įsivaizduoti, komponentas; Kiekvienoje mašinoje, kurioje yra sukamasis velenas, yra sukimo momento komponentas, kuris apima beveik visą transportavimo pasaulį, kartu su ūkio įranga ir daug daugiau pramoniniame pasaulyje.

Bendrąją sukimo momento formulę pateikia

KurFyra jėga, taikoma svirties rankos ilgiuirkampuθ. Kadangi nuodėmė 0 ° = 0 ir sin 90 ° = 1, matote, kad sukimo momentas yra maksimalus, kai jėga veikia statmenai svirčiai. Pagalvojus apie bet kokią patirtį, susijusią su ilgais veržliarakčiais, ko gero, turėsite intuityviai.

• Sukimo momentas turi tuos pačius vienetus kaip energija (Niutono metras), tačiau sukimo momento atveju tai yraniekadavadinamas „Džauliais“. Skirtingai nuo energijos, sukimo momentas yra vektorinis dydis.

Norėdami apskaičiuoti veleno sukimo momentą, pavyzdžiui, jei ieškote paskirstymo veleno sukimo momento formulės, pirmiausia turite nurodyti veleno rūšį, apie kurią kalbate.

Taip yra todėl, kad velenai, kurie, pavyzdžiui, yra tuščiaviduriai ir juose visa jų masė yra cilindriniame žiede, elgiasi kitaip nei kieti to paties skersmens velenai.

Sukant ant tuščiavidurių ar kietų velenų, vadinamas kiekiskirpimo stresas,atstovaujamaτ(graikų raidė tau), ateina į žaidimą. Taip patpoliarinis zonos inercijos momentas​, ​Dž, kiekis, panašus į masę sukimosi problemose, patenka į mišinį ir yra specifinis veleno konfigūracijai.

Bendra veleno sukimo momento formulė yra:

kurryra svirties svirties ilgis ir kryptis. Tvirtam velenuiDžturi (π / 2) vertęr​⁴.

Kiaurymėtam velenuiDžvietoj to yra (π / 2) (r​_o⁴ – ​r​_i⁴), kurr​_{o ir} ​r​_o yra išorinis ir vidinis veleno spinduliai (kietoji dalis yra tuščio cilindro išorė).