Iedomājieties to: jums ir jāizskrūvē skrūve no koka dēļa. Atrodat pareizā izmēra uzgriežņu atslēgu un piestipriniet to pie skrūves. Lai sāktu atslābināt uzgriežņu atslēgu, jums jāuztur rokturis un jāvelk vai jāpaspiež virzienā, kas ir perpendikulārs uzgriežņu atslēgas rokturim. Spiežot uzgriežņu atslēgas virzienā, skrūvei netiks piemērots griezes moments, un tā neatbrīvosies.
Griezes moments ir ietekme, ko aprēķina no spēkiem, kas ietekmē rotācijas kustību vai izraisa rotāciju ap asi.
Vispārējā griezes momenta fizika
Formula griezes momenta noteikšanai,τir
\ tau = r \ reizes F
kurrir sviras svira unFir spēks. Atcerieties,r, τ, unFir visi vektoru lielumi, līdz ar to darbība nav skalāra reizināšana, bet gan vektora krustojuma reizinājums. Ja leņķis,θ, starp sviras sviru un spēku ir zināms, tad griezes momenta lielumu var aprēķināt kā
\ tau = rF \ sin {\ theta}
Standarta vai SI griezes momenta vienība ir Ņūtona metri vai Nm.
Neto griezes moments nozīmē iegūtā griezes momenta aprēķināšanu nondažādi veicinošie spēki. Tādējādi:
\ Sigma ^ n_i \ vec {\ tau} = \ Sigma ^ n_i r_i F_i sin (\ theta)
Tāpat kā kinemātikā, ja griezes momentu summa ir 0, tad objekts atrodas rotācijas līdzsvarā, tas nozīmē, ka tas ne paātrina, ne palēnina.
Griezes momenta fizikas vārdnīca
Griezes momenta vienādojums ir pārpildīts ar svarīgu informāciju par to, kā tiek radīts griezes moments un kā aprēķināt tīro griezes momentu. Izpratne par vienādojumā esošajiem noteikumiem palīdzēs jums pabeigt vispārējo neto griezes momenta aprēķinu.
Pirmkārt, rotācijas ass ir punkts, ap kuru notiks rotācija. Piemēram, uzgriežņu atslēgas griezes momenta rotācijas ass bija caur skrūves centru, jo uzgriežņu atslēga griezīsies ap skrūvi. Zāģim rotācijas ass ir sola vidusdaļa, kur atrodas balsta punkts, un bērni zāģzāģa galos pieliek griezes momentu.
Tālāk attālumu starp rotācijas asi un pielietoto spēku sauc par sviras sviru. Sviras sviras noteikšana var būt sarežģīta, jo tā ir vektora lielums, tādējādi potenciāli ir daudz sviru sviru, bet tikai viena pareiza.
Visbeidzot, darbības līnija ir iedomāta līnija, kuru var pagarināt no pielietotā spēka, lai noteiktu sviras sviru.
Griezes momenta aprēķina piemērs
Labākais veids, kā sākt lielāko daļu fizikas problēmu, ir zīmēt situāciju. Dažreiz šo attēlu apraksta kā brīva ķermeņa diagrammu (FBD), kur objekts, uz kura spēki darbojas, un spēki tiek vilkti kā bultiņas ar to virzienu un lielumu marķēts. Cita svarīga informācija, kas jāpievieno FBD, ir koordinātu asis un rotācijas ass.
Neto griezes momenta atrisināšanai kritiska ir precīza brīva ķermeņa diagramma.
1. solis: uzzīmējiet FBD un iekļaujiet koordinātu asis. Apzīmējiet rotācijas asi.
2. solis: uzzīmējiet visus spēkus, kas iedarbojas uz ķermeni, izmantojot sniegto informāciju, lai precīzi novietotu spēkus attiecībā pret rotācijas asi.
3. solis: Lai noteiktu sviras sviru (kas, iespējams, ir norādīta problēmā), pagariniet darbības līniju no spēks tāds, ka sviras sviru var izvilkt caur rotācijas asi un perpendikulāri spēks.
4. solis. Informācija par problēmu var sniegt informāciju par leņķi starp sviras sviru un spēku, lai varētu aprēķināt ieguldījumu griezes momentā:
\ tau_i = r_iF_i \ sin {\ theta_i}
5. solis: Lai noteiktu tīro griezes momentu, saskaitiet katru devumu no katra N spēka.