İçerik
Hayal edin: Bir cıvatayı ahşap bir tahtadan sökmeniz gerekir. Doğru boyutlu anahtarı bulup cıvataya tespit edin. Anahtarı gevşetmeye başlamak için, tutacağı tutmanız ve anahtarın tutamağına dik bir yönde çekmeniz veya itmeniz gerekir. Anahtarın yönünde itmek cıvataya bir tork uygulamaz ve gevşetmez.
Tork, dönme hareketini etkileyen veya bir eksen etrafında dönmeye neden olan kuvvetlerden hesaplanan etkidir.
Genel Tork Fiziği
Tork belirleme formülü, τ dır-dir τ = r × F nerede r kolu ve F güçtür. Hatırlamak, r, τ, ve F hepsi vektör miktarlarıdır, bu nedenle işlem skaler çarpma değil, bir vektör çapraz ürünüdür. Eğer açı, θKol kolu ve kuvvet arasında, o zaman, torkun büyüklüğü τ = r F sin (θ) olarak hesaplanabilir.
Standart veya SI tork ünitesi Newton metre veya Nm'dir.
Net tork, elde edilen torku hesaplamak anlamına gelir. n farklı katkıda bulunan kuvvetler. Böylece:
Sigma ^ n_i vec { tau} = Sigma ^ n_i r_i F_i günahı ( teta)Tıpkı kinematikte olduğu gibi, eğer torkların toplamı 0 ise, nesne dönme dengesindedir, yani ne hızlanır ne de yavaşlamaz.
Tork Fiziği için Kelime Bilgisi
Tork denklemi, torkun nasıl üretildiği ve net bir torkun nasıl hesaplandığı hakkında önemli bilgilerle birlikte sıkıştı. Denklemdeki terimleri anlamak, genel bir net tork hesaplamasını tamamlamanıza yardımcı olacaktır.
İlk olarak, dönme ekseni, dönmenin gerçekleşeceği noktadır. Anahtar tork örneği için, anahtarın cıvata etrafında döneceği için dönme ekseni cıvatanın ortasından geçti. Görme testeresi için dönme ekseni, dayanağın yerleştirildiği bankın ortasıdır ve görme testeresinin uçlarındaki çocuklar torku uygular.
Daha sonra, dönme ekseni ile uygulanan kuvvet arasındaki mesafeye kol kolu denir. Kol kolunun belirlenmesi zor olabilir çünkü bir vektör miktarıdır, bu nedenle potansiyel olarak birçok kol kolu vardır, fakat sadece bir doğru kol vardır.
Son olarak, hareket çizgisi, kol kolunu belirlemek için uygulanan kuvvetten uzatılabilecek hayali bir çizgidir.
Örnek Tork Hesaplama
Çoğu fizik problemine başlamanın en iyi yolu durumun bir resmini çizmektir. Bazen bu resim, kuvvetlerin üzerinde hareket ettiği nesnenin çizildiği ve kuvvetler, yönleri ve büyüklükleri etiketli olarak oklar olarak çizildiği, serbest bir vücut diyagramı (FBD) olarak tanımlanmaktadır. FBD'nize eklemek için diğer önemli bilgiler bir koordinat ekseni ve dönme eksenidir.
Net tork için, serbest bir serbest gövde diyagramı 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, bedene etki eden tüm kuvvetleri çizin.
Adım 3: Kol kolunu belirlemek (muhtemelen problemde verilebilir), kol kolunun dönme ekseni boyunca çizilebileceği ve kuvvete dik olarak çekilebileceği şekilde kuvvet hattından etki hattını uzatın.
Adım 4: Problemden gelen bilgiler, kaldıraç kolu ile kuvvet arasındaki açı hakkında bilgi verebilir, böylece torka katkısı hesaplanabilir: τben = rben Fben sin (θben).
Adım 5: Net torku belirlemek için her N kuvvetten her bir katkısı toplayın.