Innhold
All fysikk er opptatt av å beskrive hvordan gjenstander beveger seg og hvordan visse mengder de har (f.eks. Energi, fart) utveksles med hverandre og miljøet. Kanskje er den mest grunnleggende mengde som styrer bevegelse makt, som er beskrevet av Newtons Laws.
Når du ser for deg krefter, kan du se for deg at gjenstander skyves eller dras i en rett linje. Faktisk, der du først ble utsatt for begrepet makt i et fysiologisk kurs, er dette den slags scenarier du blir presentert for fordi det er det enkleste.
Men de fysiske lovene som styrer rotasjonsbevegelse, inkluderer et helt annet sett med variabler og ligninger, selv om de underliggende prinsippene er de samme. En av disse spesielle mengdene er moment, som ofte virker for å rotere sjakter i maskiner.
Hva er kraft?
En styrke, ganske enkelt, er et trykk eller trekk. Hvis nettoeffekten av alle krefter som virker på et objekt ikke blir kansellert, vil nettokraften få objektet til å akselerere, eller endre hastigheten.
I motsetning til kanskje din egen intuisjon og ideene til de gamle grekere, kreves ikke krefter for å bevege et objekt med konstant hastighet, for akselerasjon er definert som hastigheten på endringshastigheten.
Hvis en = 0, endring i v = 0 og ingen kraft er nødvendig for at gjenstanden skal fortsette å bevege seg, forutsatt at ingen andre krefter (inkludert luftdrag eller friksjon) virker på den.
I summen av summen av alle tilstedeværende krefter er null og summen av alle tilstedeværende dreiemomenter er også null, systemet anses å være i likevekt, da ingenting tvinger den til å endre bevegelse.
Dreiemoment forklart
Rotasjonsmotparten for å tvinge i fysikken er dreiemoment, representert av T.
Moment er en kritisk komponent i praktisk talt alle slags tekniske applikasjoner som kan tenkes; hver maskin som inkluderer en roterende aksel har en momentkomponent, som står for nesten hele transportverdenen, sammen med gårdsutstyr og mye mer i den industrielle verdenen.
Den generelle formelen for dreiemoment er gitt av
T = F × r × sin θHvor F er kraften som påføres en hendel med lengde r i vinkel θ . Siden sin 0 ° = 0 og sin 90 ° = 1, kan du se at dreiemomentet maksimeres når kraften brukes vinkelrett på spaken. Når du tenker på noen erfaringer med lange skiftenøkler du måtte ha hatt, er dette sannsynligvis intuitivt fornuftig.
Skaftmomentformel
For å beregne akselmoment - for eksempel hvis du leter etter en kamakselmomentformel - må du først angi hvilken type aksel du snakker om.
Dette fordi aksler som for eksempel er uthulet og inneholder all massen i en sylindrisk ring, oppfører seg annerledes enn faste aksler med samme diameter.
For torsjon på både hule eller faste aksler, en mengde som heter skjærspenning, representert av τ (den greske bokstaven tau), spiller inn. Også polar treghetsmoment i et område, J, en mengde heller som masse i rotasjonsproblemer, kommer inn i blandingen og er spesifikk for akselkonfigurasjon.
Den generelle formelen for dreiemoment på en aksel er:
T = τ × frac {J} {r}hvor r er lengden og retningen på hendelen. For en solid sjakt, J har verdien av (π / 2)r4.
For en uthulet skaft, J i stedet er (π / 2) (ro4 – rJeg4), hvor ro og ro er den ytre og indre radien til akselen (den faste delen utvendig til den tomme sylinderen).