Griezes momenta definīcija fizikā

Spēks, kas maina ķermeņa rotācijas kustību

Dzelzs Büller/Flickr/CC BY-SA 2.0

Griezes moments (pazīstams arī kā moments vai spēka moments) ir a tendence spēku izraisīt vai mainīt rotācijas kustība ķermeņa. Tas ir objekta pagriešanas vai pagriešanas spēks. Griezes momentu aprēķina, reizinot spēku un attālumu. Tas ir vektors daudzums, kas nozīmē, ka tam ir gan virziens, gan apjoms. Vai nu leņķiskais ātrums inerces moments objekts mainās, vai abi.

Griezes momenta vienības

Starptautiskā mērvienību sistēma ( SI mērvienības ), ko izmanto griezes momentam, ir ņūtonmetri vai N*m. Pat ja ņūtonmetri ir vienādi ar Džūli , jo griezes moments nav darbs vai enerģija, tāpēc visi mērījumi jāizsaka ņūtonmetros. Griezes momentu apzīmē ar grieķu burtu tau: t aprēķinos. Kad to sauc par spēka momentu, to attēlo ar M . Imperiālajās vienībās jūs varat redzēt mārciņu-pēdu-pēdu (lb⋅ft), ko var saīsināt kā mārciņa-pēdu, norādot “spēku”.

Kā darbojas griezes moments

Griezes momenta lielums ir atkarīgs no pieliktā spēka, sviras sviras garuma, kas savieno asi ar spēka pielikšanas punktu, un leņķa starp spēka vektoru un sviras sviru.

Attālums ir momenta roka, ko bieži apzīmē ar r. Tas ir vektors, kas norāda no rotācijas ass uz vietu, kur darbojas spēks. Lai radītu lielāku griezes momentu, jums jāpieliek spēks tālāk no pagrieziena punkta vai jāpieliek lielāks spēks. Kā teica Arhimēds, ja ir vieta, kur stāvēt ar pietiekami garu sviru, viņš varētu pārvietot pasauli. Ja uzspiežat durvis, kas atrodas netālu no eņģēm, tās atvēršanai jāizmanto lielāks spēks nekā tad, ja spiežat tās pie durvju roktura divas pēdas tālāk no eņģēm.

Ja spēka vektors i = 0° vai 180° spēks neizraisīs rotāciju pa asi. Tas vai nu virzītos prom no rotācijas ass, jo atrodas tajā pašā virzienā, vai arī virzītos pret rotācijas asi. Griezes momenta vērtība šiem diviem gadījumiem ir nulle.

Visefektīvākie spēka vektori griezes momenta radīšanai ir i = 90° vai -90°, kas ir perpendikulāri pozīcijas vektoram. Tas darīs visvairāk, lai palielinātu rotāciju.

Griezes momenta labās puses noteikums

Sarežģīta daļa darbā ar griezes momentu ir tā, ka tā ir aprēķināts izmantojot a vektora produkts . Griezes moments ir leņķiskā ātruma virzienā, ko tas radītu, tātad, leņķiskā ātruma izmaiņas ir griezes momenta virzienā. Izmantojiet labo roku un salieciet rokas pirkstus spēka radītā griešanās virzienā, un jūsu īkšķis būs vērsts griezes momenta vektora virzienā.

Neto griezes moments

Reālajā pasaulē jūs bieži redzat vairāk nekā vienu spēku, kas iedarbojas uz objektu, lai radītu griezes momentu. Neto griezes moments ir atsevišķu griezes momentu summa. Rotācijas līdzsvarā objektam nav tīrā griezes momenta. Var būt atsevišķi griezes momenti, taču tie summējas līdz nullei un izslēdz viens otru.

Avoti un tālāka lasīšana

• Giancoli, Douglas C. “Physics: Principles with Applications”, 7. izd. Bostona: Pīrsons, 2016.
• Vokers, Džērls, Deivids Halidejs un Roberts Resņiks. 'Fizikas pamati', 10. izd. Londona: Džons Vīlijs un dēli, 2014.