Predstavljajte si to: na leseni deski morate odviti vijak. Najdete pravilno velik ključ in ga pritrdite na sornik. Če želite sprostiti ključ, morate držati ročaj in povleciti ali potisniti v smeri, ki je pravokotna na ročaj ključa. Potiskanje vzdolž smeri ključa ne bo povzročilo navora na vijak in se ne bo sprostilo.
Navor je vpliv, ki se izračuna na podlagi sil, ki vplivajo na rotacijsko gibanje ali povzročajo vrtenje okoli osi.
Splošna fizika navora
Formula za določanje navora,τje
\ tau = r \ krat F
kjerje vzvodna ročica inFje sila. Ne pozabite,r, τ, inFso vse vektorske količine, zato postopek ni skalarno množenje, temveč vektorski navzkrižni zmnožek. Če je kot,θ, med ročico ročice in silo je znano, potem lahko velikost navora izračunamo kot
\ tau = rF \ sin {\ theta}
Standardna enota navora SI je Newton metrov ali Nm.
Neto navor pomeni izračun nastalega navora iznrazlične sile, ki prispevajo. Tako:
\ Sigma ^ n_i \ vec {\ tau} = \ Sigma ^ n_i r_i F_i sin (\ theta)
Tako kot v kinematiki, če je vsota navorov 0, je objekt v rotacijskem ravnotežju, kar pomeni, da ne pospešuje in ne upočasnjuje.
Besedišče za fiziko navora
Enačba navora je polna pomembnih informacij o tem, kako navor nastane, in kako izračunati neto navor. Razumevanje izrazov v enačbi vam bo pomagalo dokončati splošni izračun neto navora.
Najprej je os vrtenja točka, okoli katere se bo vrtenje zgodilo. Za primer navora ključa je bila os vrtenja skozi sredino vijaka, saj se bo ključ zavrtel okoli vijaka. Za žago je rotacijska os sredina klopi, kamor je postavljena točka, in otroci na koncih žage uporabljajo navor.
Nato se razdalja med vrtilno osjo in uporabljeno silo imenuje ročica vzvoda. Določitev ročice ročice je lahko zapleteno, ker gre za vektorsko količino, zato je možno veliko ročic vzvoda, vendar le ena pravilna.
Nazadnje, smer delovanja je namišljena črta, ki jo je mogoče razširiti od uporabljene sile, da določimo ročico ročice.
Primer izračuna navora
Najboljši način za začetek večine fizikalnih problemov je risanje slike stanja. Včasih je ta slika opisana kot diagram prostega telesa (FBD), kjer je predmet, na katerem je sile delujejo je narisano in sile so narisane kot puščice s svojo smerjo in velikostjo označena. Druge pomembne informacije, ki jih želite dodati v svoj FBD, so koordinatne osi in os vrtenja.
Za reševanje neto navora je ključnega pomena natančen diagram prostega telesa.
1. korak: Narišite FBD in vključite koordinatne osi. Označite os vrtenja.
2. korak: Narišite vse sile, ki delujejo na telo, z uporabo podanih informacij, da natančno postavite sile glede na os vrtenja.
3. korak: Če želite določiti ročico vzvoda (kar je verjetno navedeno v težavi), razširite smer delovanja od sila, tako da je ročico vzvoda mogoče potegniti skozi os vrtenja in pravokotno na sila.
4. korak: Informacije iz težave lahko dajo informacije o kotu med ročico ročice in silo, tako da je mogoče izračunati prispevek navora:
\ tau_i = r_iF_i \ sin {\ theta_i}
5. korak: Seštejte vsak prispevek vsake od N sil, da določite neto navor.