Tartalom
Az egész fizika feladata annak leírása, hogy a tárgyak hogyan mozognak, és hogyan birtokolnak bizonyos mennyiségüket (például energia, lendület) egymással és a környezettel. A mozgást irányító talán a legalapvetőbb mennyiség az erő, amelyet Newton Laws ír le.
Az erők képzelésekor valószínűleg elképzelni fogja, hogy tárgyakat egyenes vonalba tolnak vagy húznak. Valójában, ahol először kitéve az erő fogalmának egy fizikai tudományos kurzuson, ez a fajta forgatókönyv, amelyet bemutattak, mert a legegyszerűbb.
A rotációs mozgást szabályozó fizikai törvények azonban egészen más változókat és egyenleteket tartalmaznak, még akkor is, ha az alapelvek azonosak. Az egyik ilyen különleges mennyiség: forgatónyomaték, amely gyakran a tengelyek forgására szolgál a gépekben.
Mi az erő?
Az erő, egyszerűen fogalmazva, egy push vagy pull. Ha az objektumra ható összes erő nettó hatását nem szüntetik meg, akkor az a nettó erő az objektum gyorsulását vagy sebességének megváltozását idézheti elő.
Talán a saját intuíciójával és az ókori görögök gondolataival ellentétben nincs szükség erőre az objektum állandó sebességgel történő mozgatásához, a gyorsulást a sebesség változásának sebessége határozza meg.
Ha egy = 0, változás v = 0, és nincs szükség erőre, hogy a tárgy tovább mozogjon, feltéve, hogy más erők (beleértve a levegő húzását vagy a súrlódást) nem hatnak rá.
Zárt rendszerben, ha az összes jelen lévő erő összege nulla és az összes jelen lévő nyomaték összege szintén nulla, a rendszer beépítettnek tekinthető egyensúlyi, mivel semmi nem kényszeríti megváltoztatni mozgását.
Nyomaték magyarázva
A fizikában érvényes erõfordulat ellenállása a nyomaték, amelyet a T.
A nyomaték gyakorlatilag minden lehetséges mérnöki alkalmazás kritikus eleme; minden forgótengelyes gépet tartalmaz egy nyomaték alkatrészt, amely szinte az egész szállítási világot képviseli, a mezőgazdasági gépekkel együtt és még sok más az ipari világban.
A nyomaték általános képlete:
T = F × r × sin θAhol F a hosszú karra kifejtett erő r szögben θ . Mivel a sin 0 ° = 0 és a sin 90 ° = 1, láthatja, hogy a nyomaték maximalizálódik, amikor az erő merőlegesen hat a karra. Ha gondolkodik a hosszú villáskulcsokkal kapcsolatos tapasztalatairól, ez valószínűleg intuitív értelmet kölcsönöz.
Tengely nyomaték képlete
A tengely nyomatékának kiszámításához - például ha vezérműtengely nyomaték-képletet keres - először meg kell határoznia, hogy milyen tengelyről beszél.
Ennek oka az, hogy a tengelyek, például üregesek, és tömegük egy hengeres gyűrűben tartalmaznak, másképp viselkednek, mint az azonos átmérőjű szilárd tengelyek.
Torzításhoz mind az üreges, mind a szilárd tengelyeknél egy hívott mennyiség nyírófeszültség, képviseli τ (a görög tau betű) kerül játékra. Ezenkívül a egy terület poláris tehetetlenségi nyomatéka, J, az a mennyiség, mint a forgási problémákhoz hasonló tömeg, belép a keverékbe, és a tengely konfigurációjára vonatkozik.
A tengely nyomatékának általános képlete:
T = τ × frac {J} {r}ahol r a karkar hossza és iránya. Szilárd tengely esetén J értéke (π / 2)r4.
Egy üreges tengelyhez, J ehelyett (π / 2) (ro4 – rén4), ahol ro és ro a tengely külső és belső sugara (az üres henger külső része).