Şunu hayal edin: Ahşap bir tahtadan bir cıvatayı sökmeniz gerekiyor. Doğru boyutta anahtarı bulun ve cıvataya sabitleyin. Anahtarı gevşetmeye başlamak için, kolu tutmanız ve anahtarın sapına dik bir yönde çekmeniz veya itmeniz gerekir. Anahtarın yönü boyunca itmek, cıvataya tork uygulamaz ve gevşemez.
Tork, dönme hareketini etkileyen veya bir eksen etrafında dönmeye neden olan kuvvetlerden hesaplanan etkidir.
Genel Tork Fiziği
Tork belirleme formülü,τdır-dir
\tau = r\kez F
nerederkaldıraç kolu veFkuvvettir. Hatırlamak,r, τ, veFhepsi vektörel büyüklüklerdir, bu nedenle işlem skaler çarpma değil, bir vektör çapraz çarpımıdır. açı ise,θ, kaldıraç kolu ile kuvvet arasındaki biliniyorsa, torkun büyüklüğü şu şekilde hesaplanabilir:
\tau = rF\sin{\theta}
Standart veya SI tork birimi Newton metre veya Nm'dir.
Net tork, elde edilen torkun hesaplanması anlamına gelir.nfarklı katkıda bulunan güçler. Böylece:
\Sigma^n_i \vec{\tau} = \Sigma^n_i r_i F_i günah(\theta)
Tıpkı kinematikte olduğu gibi, torkların toplamı 0 ise, nesne dönme dengesindedir, yani ne hızlanıyor ne de yavaşlıyor.
Tork Fiziği için Sözlük
Tork denklemi, torkun nasıl üretildiği ve net torkun nasıl hesaplanacağı hakkında önemli bilgilerle doludur. Denklemdeki terimleri anlamak, genel bir net tork hesaplamasını tamamlamanıza yardımcı olacaktır.
İlk olarak, dönme ekseni, dönmenin gerçekleşeceği noktadır. Anahtar torku örneğinde, anahtar cıvatanın etrafında döneceğinden dönüş ekseni cıvatanın merkezinden geçiyordu. Tahterevalli için dönme ekseni, dayanak noktasının yerleştirildiği tezgahın ortasıdır ve tahterevallinin ucundaki çocuklar torku uygular.
Daha sonra, dönme ekseni ile uygulanan kuvvet arasındaki mesafeye kaldıraç kolu denir. Kaldıraç kolunu belirlemek zor olabilir, çünkü bu bir vektör miktarıdır, bu nedenle potansiyel olarak birçok olası kaldıraç kolu vardır, ancak yalnızca bir doğru olanı vardır.
Son olarak, hareket çizgisi, kaldıraç kolunu belirlemek için uygulanan kuvvetten uzatılabilen hayali bir çizgidir.
Örnek Tork Hesabı
Çoğu fizik problemine başlamanın en iyi yolu, durumun bir resmini çizmektir. Bazen bu resim bir serbest cisim diyagramı (FBD) olarak tanımlanır; kuvvetler çizilir ve kuvvetler yönleri ve büyüklükleri ile oklar olarak çizilir etiketli. FBD'nize eklenecek diğer önemli bilgiler, koordinat eksenleri ve dönme eksenidir.
Net torku çözmek için doğru bir serbest cisim diyagramı çok önemlidir.
Adım 1: FBD'yi çizin ve bir koordinat ekseni ekleyin. Dönme eksenini etiketleyin.
Adım 2: Kuvvetleri dönme eksenine göre doğru bir şekilde yerleştirmek için verilen bilgileri kullanarak gövdeye etki eden tüm kuvvetleri çizin.
Adım 3: Kaldıraç kolunu belirlemek için (muhtemelen problemde verilmiştir), hareket hattını kuvvet, öyle ki, kaldıraç kolu dönme ekseni boyunca ve eksene dik olarak çekilebilir güç.
Adım 4: Problemden elde edilen bilgiler, kaldıraç kolu ile kuvvet arasındaki açı hakkında bilgi verebilir, böylece torka katkı hesaplanabilir:
\tau_i=r_iF_i\sin{\theta_i}
Adım 5: Net torku belirlemek için her bir N kuvvetinin katkısını toplayın.