Pöördemoment füüsikas: määratlus ja näited

Pöördemoment (tuntud ka kui moment või jõu moment) on a kalduvus jõud põhjustada või muuta pöörlev liikumine kehast. See on objekti väändumine või pöördejõud. Pöördemoment arvutatakse jõu ja vahemaa korrutamisel. See on vektor kogus, mis tähendab, et sellel on nii suund kui ka suurusjärk. Kas nurkkiirus inertsimoment objekti muutuv või mõlemad.

Rahvusvaheline mõõtmissüsteem (SI ühikud) kasutatakse pöördemomendiks njuutonmeetrit või N * m. Isegi kui newton-meetrid on võrdsed Džaulid, kuna pöördemoment ei tööta ega vaja energiat, tuleks kõik mõõtmised väljendada njuutonites. Pöördemomenti tähistab kreeka täht tau: τ arvutustes. Kui seda nimetatakse jõu hetkeks, tähistab seda M. Keiserlikes ühikutes võite näha naela-jõu-jalgu (lb⋅ft), mida võib lühendada kui naela-jalga, millele viidatakse "jõule".

Pöördemomendi suurus sõltub sellest, kui palju jõudu rakendatakse, ühendava hoovavarre pikkusest telg punktini, kus jõud rakendatakse, ning nurk jõuvektori ja kangi vahel arm.

Kaugus on hetk, mida tähistatakse sageli r-ga. See on vektor, mis on suunatud pöörlemisteljest sinna, kus jõud töötab. Suurema pöördemomendi saamiseks peate rakendama jõudu pöördepunktist kaugemal või rakendama rohkem jõudu. Nagu Archimedes ütles, sai ta piisavalt pika kangiga seismise koha maailma liikuda. Kui lükkate hingedele lähedal asuvale uksele, peate selle avamiseks kasutama rohkem jõudu kui siis, kui lükkasite selle ukse nupu juures kaks jalga hingedest kaugemale.

Kui jõuvektor θ = 0 ° või 180 ° ei põhjusta jõud telje pöörlemist. See oleks kas pöörlemisteljest eemaldumine, sest see on samas suunas, või pöörlemistelg suunas. Neil kahel juhul on pöördemomendi väärtus null.

Kõige tõhusamad jõudvektorid pöördemomendi saamiseks on θ = 90 ° või -90 °, mis on positsioonivektoriga risti. Pööramise suurendamiseks teeb see kõige rohkem.

Väändemomendiga töötamise keeruline osa on see, et see on nii arvutatud kasutades a vektorprodukt. Pöördemoment on selle tekitatava nurkkiiruse suunas, seega on nurkkiiruse muutus pöördemomendi suunas. Kasutage oma paremat kätt ja kõverdage oma käe sõrmi jõu põhjustatud pöörlemissuunas ja pöial osutab pöördemomendi vektori suunas.

Päris maailmas näete sageli rohkem kui ühte jõudu, mis mõjub objektile pöördemomendi tekitamiseks. Netomoment on üksikute pöördemomentide summa. Pöörlevas tasakaalus objektil puudub pöördemoment. Võivad olla üksikud pöördemomendid, kuid need liituvad nullini ja tühistavad üksteise väljalülitamise.

• Giancoli, Douglas C. "Füüsika: põhimõtted koos rakendustega", 7. ed. Boston: Pearson, 2016.
• Walker, Jearl, David Halliday ja Robert Resnick. "Füüsika alused", 10. ed. London: John Wiley ja pojad, 2014.