NộI Dung
Tất cả các vật lý đều liên quan đến việc mô tả cách các vật thể chuyển động và số lượng nhất định mà chúng sở hữu (ví dụ: năng lượng, động lượng) được trao đổi với nhau và môi trường. Có lẽ chuyển động chi phối số lượng cơ bản nhất là lực, được mô tả bởi Định luật Newton.
Khi bạn hình dung lực lượng, bạn có thể tưởng tượng các vật thể bị đẩy hoặc kéo theo một đường thẳng. Trong thực tế, nơi bạn lần đầu tiên tiếp xúc với khái niệm lực trong một khóa học khoa học vật lý, đây là loại kịch bản bạn được trình bày bởi vì nó đơn giản nhất.
Nhưng các định luật vật lý chi phối chuyển động quay bao gồm một tập hợp các biến và phương trình khác nhau, ngay cả khi các nguyên tắc cơ bản là như nhau. Một trong những số lượng đặc biệt này là mô-men xoắn, thường hoạt động để xoay trục trong máy.
Lực lượng là gì?
Một lực, đặt đơn giản, là một đẩy hoặc kéo. Nếu hiệu ứng ròng của tất cả các lực tác dụng lên một vật thể không bị triệt tiêu, thì lực ròng đó sẽ khiến vật thể tăng tốc, hoặc thay đổi vận tốc của nó.
Trái ngược với trực giác của bạn cũng như ý tưởng của người Hy Lạp cổ đại, lực lượng không bắt buộc phải di chuyển một vật ở tốc độ không đổi, vì gia tốc được định nghĩa là tốc độ thay đổi vận tốc.
Nếu như một = 0, thay đổi trong v = 0 và không cần dùng lực để vật tiếp tục di chuyển, miễn là không có lực nào khác (kể cả lực kéo không khí hoặc ma sát) tác động lên nó.
Trong một hệ kín, nếu tổng của tất cả các lực có bằng không và tổng của tất cả các điểm hiện tại cũng bằng không, hệ thống được coi là trong cân bằng, vì không có gì hấp dẫn để thay đổi chuyển động của nó.
Giải thích mô-men xoắn
Đối tác quay với lực trong vật lý là mô-men xoắn, đại diện bởi T.
Mô-men xoắn là một thành phần quan trọng của hầu hết mọi loại ứng dụng kỹ thuật có thể tưởng tượng được; mỗi máy bao gồm một trục quay bao gồm một thành phần mô-men xoắn, chiếm gần như toàn bộ thế giới vận tải, cùng với thiết bị nông nghiệp và nhiều hơn nữa trong thế giới công nghiệp.
Công thức chung cho mô-men xoắn được đưa ra bởi
T = F × r × sinỞ đâu ĐỤ là lực tác dụng lên một đòn bẩy có chiều dài r ở một góc độ θ . Vì sin 0 ° = 0 và sin 90 ° = 1, bạn có thể thấy mô-men xoắn được tối đa hóa khi lực tác dụng vuông góc với cần số. Khi bạn nghĩ về bất kỳ kinh nghiệm nào với cờ lê dài bạn có thể có, điều này có thể có ý nghĩa trực quan.
Công thức mô-men xoắn
Để tính toán mô-men trục - ví dụ, nếu bạn đang tìm kiếm một công thức mô-men trục cam - trước tiên bạn phải chỉ định loại trục bạn đang nói đến.
Điều này là do các trục, ví dụ, bị rỗng và chứa tất cả khối lượng của chúng trong một vòng hình trụ hoạt động khác với các trục rắn có cùng đường kính.
Đối với xoắn trên cả trục rỗng hoặc rắn, một đại lượng gọi là cắt căng thẳng, đại diện bởi τ (chữ Hy Lạp tau), đi vào chơi. Ngoài ra, mô men quán tính cực của một khu vực, J, một đại lượng khá giống khối lượng trong các bài toán quay, nhập hỗn hợp và dành riêng cho cấu hình trục.
Công thức chung cho mô-men xoắn trên trục là:
T = τ × frac {J} {r}Ở đâu r là chiều dài và hướng của cánh tay đòn. Đối với một trục rắn, J có giá trị là (π / 2)r4.
Đối với một trục rỗng, J thay vào đó là (π / 2) (ro4 – rTôi4), Ở đâu ro và ro là bán kính bên ngoài và bên trong của trục (phần bên ngoài rắn với hình trụ rỗng).