Nóiméad fórsa (chasmhóimint)

Ábhar Móimint Fórsa (Chasmhóiminte)

Stíl Arm
Smaoinigh ar réad rothlach, amhail doras. Nuair a osclaítear nó a dhúntar an doras, rothlaíonn sé. Feidhmíonn an insí a nascann an doras leis an mballa mar ais rothlaithe.
Íomhá den doras le feiceáil ón thuas. Smaoinigh ar shampla ina mbrúitear doras le dhá fhórsa, áit a bhfuil an méid agus an treo céanna ag an dá fhórsa; tá treo an fhórsa ingearach leis an doras.
Ar dtús, brúitear an doras le fórsa F₁ atá ag achar r₁ ón ais rothlaithe. Ina dhiaidh sin, brúitear an doras le fórsa F₂ atá ag achar r₂ ón ais rothlaithe. Cé go bhfuil méid agus treo an fhórsa F1 mar an gcéanna le F₂, fórsa F₂ cuireann sé ar an doras rothlú níos tapúla ná an fórsa F₁I bhfocail eile, an fórsa F₂ is cúis le luasghéarú uilleach níos mó ná an fórsa F₁Is féidir leat é seo a chruthú.
Ní hamháin go mbíonn tionchar ag an bhfórsa ar mhéid luasghéarú uilleach réada atá i mbun rothlaithe ach bíonn tionchar ag an achar idir pointe gníomhaíochta an fhórsa agus ais an rothlaithe (r) air freisin. Má tá treo an fhórsa ingearach le dromchla an réada mar atá sa sampla thuas, tá lámh an fhórsa (l) cothrom leis an achar idir pointe gníomhaíochta an fhórsa agus ais an rothlaithe (r). Cad a tharlaíonn mura bhfuil treo an fhórsa ingearach le dromchla an réada?
Athbhreithnigh dhá shampla eile mar a thaispeántar san íomhá thuas. Cé go bhfuil méideanna na bhfórsaí F2 agus F3 mar an gcéanna, tá treoracha an dá fhórsa difriúil ionas go bhfuil airm an fhórsa (l) difriúil. Ar íomhá c, comhthráthaíonn treo líne gníomhaíochta an fhórsa leis an ais rothlaithe ionas go mbeidh lámh an fhórsa nialasach. Aithnítear lámh an fhórsa trí líne a tharraingt ón ais rothlaithe go dtí líne gníomhaíochta an fhórsa, áit a gcaithfidh an líne ón ais rothlaithe a bheith ingearach nó uillinn 90 a chruthú.^o le líne gníomhaíochta an fhórsa.
A stór íomhá b ionas gur féidir leat tuiscint níos fearr a fháil ar dhíorthú na foirmle láimhe fórsa seo a leanas.
Eolas:
l = lámh an fhórsa, r = achar phointe gnímh an fhórsa ón ais rothlaithe
Úsáidtear Cothromóid 1 chun an lámh fórsa a ríomh.
Más ingearach le r atá F, is é 90 an uillinn a chruthaítear.^o.
l = r sin 90^o = (r)(1)
l = r
Más comhthráthach le r atá F, ansin is é 0 an uillinn a chruthaítear.^o.
l = r sin 0^o = (r)(0)
sé = 0

Nóiméad Fórsa nó Chasmhóiminte
Móimint mhór fórsa
Go matamaiticiúil, is é méid an mhóiminte fórsa toradh iolrú mhéid an fhórsa (F) faoi lámh an fhórsa (l).
Úsáidtear cothromóid 2 chun méid an mhóimint fhórsa a ríomh.
Is é an méadar Newton, nó N.m, an t-aonad idirnáisiúnta chasmhóiminte. Is ionann an t-aonad idirnáisiúnta chasmhóiminte agus an t-aonad oibre agus fuinnimh, ach ní fuinneamh é an chasmhóimint, mar sin ní gá an t-aonad Joule a athsholáthar. Is minic a úsáideann fisicithe an téarma Chasmhóimint, agus is minic a úsáideann innealtóirí an téarma móimint fórsa.

Treo nóiméad an fhórsa
Is cainníocht veicteoir í an mhóimint fórsa, dá bhrí sin, chomh maith lena méid, tá treo aici freisin. Is furasta treo na móiminte fórsa a chinneadh trí úsáid a bhaint as riail na láimhe deise. Rothlaigh ceithre mhéar do láimhe deise, agus coinnigh do ordóg dheas ina seasamh. Is é treo rothlaithe na gceithre mhéar treo an rothlaithe, agus is é treo an mhóiminte fórsa an treo a léiríonn an ordóg.
Más suas (feadh an ais-y dhearfaigh) nó ar dheis (feadh an ais-x dhearfaigh) atá treo an mhóimint fhórsa nó an chasmhóiminte, ansin is dearfach an mhóimint fhórsa nó an chasmhóimint. Os a choinne sin, más síos (feadh an ais-y) nó ar chlé (feadh an ais-x) atá treo an mhóimint fhórsa, ansin is diúltach an mhóimint fhórsa.
I bhfocail eile, má rothlaíonn an réada deiseal, bíonn an móimint fórsa diúltach. Os a choinne sin, má rothlaíonn an réada tuathal, bíonn an móimint fórsa dearfach.

Sampla fadhbanna

1. Gníomhaíonn cúig fhórsa ar chearnóg le taobhanna 10 cm mar a thaispeántar sa fhigiúr seo a leanas. Is é móimint chomhthoradh na bhfórsaí leis an ais ag pointe trasnaithe trasnáin na cearnóige ná…

Plé

Is eol:

Fad an trasnáin = 5√2 cm = (5)(1,4) cm = 7 cm = 0,07 m

Sin 45 ^o = 0,5√2 = (0,5)(1,4) = 0,7

Ceistithe: Chasmhóimint mar thoradh air sin

Freagra:

Chasmhóiminte 1:

τ ₁ = (10 N)(0,07 m)(sin 45 ^o ) = (10 N)(0,07 m)(0,7) = 0,49 Nm

Is é an chasmhóimint 1 a fhágann go rothlaíonn an chearnóg tuathal, mar sin de réir an ghnáis tugtar comhartha dearfach dó.

Chasmhóiminte 2:

τ ₂ = (4 N)(0,07 m)(sin 45 ^o ) = (4 N)(0,07 m)(0,7) = 0,196 Nm

Is é an chasmhóimint 2 a fhágann go rothlaíonn an chearnóg tuathal, mar sin de réir an ghnáis tugtar comhartha dearfach dó.

Chasmhóiminte 3:

τ ₃ = (10 N)(0,07 m)(sin 45 ^o ) = (10 N)(0,07 m)(0,7) = 0,49 Nm

Is é an chasmhóimint 3 a fhágann go rothlaíonn an chearnóg tuathal, mar sin de réir an ghnáis tugtar comhartha dearfach dó.

Chasmhóiminte 4:

τ ₄ = (5√2 N)(0,07 m)(sin 90 ^o ) = (7 N)(0,07 m)(1) = 0,49 Nm

Is é an chasmhóimint 4 a fhágann go rothlaíonn an chearnóg tuathal, mar sin de réir an ghnáis tugtar comhartha dearfach dó.

Chasmhóiminte 5:

τ ₅ = (9 N)(0,07 m)(sin 45 ^o ) = (9 N)(0,07 m)(0,7) = -0,44 Nm

Fágann chasmhóimint 5 go rothlaíonn an chearnóg deiseal, mar sin de réir gnáis tugtar comhartha diúltach dó.

Chasmhóiminte mar thoradh air sin:

τ = 0,49 + 0,196 + 0,49 + 0,49 – 0,44 = 1,47 + 0,196 – 0,44 = 1,666 – 0,44 = 1,226 Nm