Садржај
Читава физика бави се описивањем кретања предмета и преноса одређене количине (нпр. Енергије, замаха) међусобно и са околином. Можда је најосновнија количина која управља кретањем сила, коју описују Њутонови закони.
Кад предвиђате снаге, вероватно замишљате да се предмети гурају или повлаче у правој линији. У ствари, где сте први пут били изложени концепту силе на курсу физике науке, ово је врста сценарија са којим сте представљени јер је њен најједноставнији.
Али физички закони који управљају ротацијским кретањем укључују потпуно другачији низ променљивих и једначина, чак и ако су основни принципи исти. Једна од тих посебних количина је обртни момент, која често делује на ротацију вратила у машинама.
Шта је сила?
Једноставно, сила је гурање или вучење. Ако нето ефекат свих сила које делују на објект не буде отказан, тада ће та нето сила убрзати или променити брзину.
Супротно томе, можда вашој интуицији као и идејама старих Грка није потребна сила да се неко тело помера константном брзином, јер је убрзање дефинисано као стопа промене брзине.
Ако а = 0, промените в = 0 и није потребна никаква сила да би се предмет могао кретати, под условом да на њега не дјелују друге силе (укључујући вучу зрака или трење).
У затвореном систему, ако је зброј свих присутних сила нула и сума свих присутних обртних момената такође је нула, сматра се да је систем у равнотежа, јер га ништа не приморава да промени своје кретање.
Објашњен обртни момент
Ротациони колега силе у физици је обртни момент, представљен са Т.
Закретни момент је критична компонента готово сваке врсте инжењерских апликација која се може замислити; свака машина која укључује ротирајућу осовину укључује компоненту обртног момента, која покрива готово цео свет транспорта, заједно са пољопривредном опремом и још много тога у индустријском свету.
Општу формулу закретног момента даје
Т = Ф × р × син θГде Ф је сила која се примењује на руку дуж полуге р под углом θ . Пошто је син 0 ° = 0 и син 90 ° = 1, можете видети да је закретни момент максималан када се сила аплицира окомито на полугу. Када размишљате о било којем искуству са дугим кључевима које сте могли имати, то вјероватно има смисла за интуицију.
Формула обртног момента вратила
Да бисте израчунали обртни момент осовине - на пример, ако тражите формулу обртног момента осовинске осовине - прво морате навести врсту осовине о којој говорите.
То је зато што се осовине које су, на пример, издубљене и садрже сву масу у цилиндричном прстену, понашају се другачије од чврстих осовина истог пречника.
За торзију на обе шупље или чврсте осовине, назива се количина јак стрес, заступа τ (грчко слово тау), улази у игру. Такође поларни инерцијски тренутак неког подручја, Ј, количина која је налик маси код проблема са ротацијом, улази у смешу и специфична је за конфигурацију осовине.
Општа формула за обртни момент на осовини је:
Т = τ × фрац {Ј} {р}где р је дужина и смер ручице полуге. За чврсту осовину, Ј има вредност (π / 2)р4.
За издубљено вратило Ј уместо тога је (π / 2) (ро4 – рја4), где ро и ро су спољни и унутрашњи радијуси вратила (чврсти део спољашњи према празном цилиндру).