Lub zog ntawm lub zog (torque)

Lub Sijhawm ntawm Lub Zog (Torque) Cov Khoom Siv

Cov Caj Npab Style
Xav txog ib yam khoom uas tig tau, xws li lub qhov rooj. Thaum lub qhov rooj qhib lossis kaw, nws tig. Lub pob khawm txuas lub qhov rooj rau phab ntsa ua haujlwm ua lub axis ntawm kev tig.
Duab ntawm lub qhov rooj uas pom los ntawm saum toj no. Xav txog ib qho piv txwv uas lub qhov rooj raug thawb nrog ob lub zog, qhov twg ob lub zog muaj tib qhov loj thiab kev coj; qhov kev coj ntawm lub zog yog perpendicular rau lub qhov rooj.
Thaum xub thawj lub qhov rooj raug thawb nrog lub zog F₁ uas yog nyob deb r₁ los ntawm lub axis ntawm kev tig. Tom qab ntawd lub qhov rooj raug thawb nrog lub zog F₂ uas yog nyob deb r₂ los ntawm txoj kab ntawm kev tig. Txawm hais tias qhov loj thiab kev coj ntawm lub zog F1 zoo ib yam li F₂, lub zog F₂ ua rau lub qhov rooj tig sai dua li lub zog F₁Hauv lwm lo lus, lub zog F₂ ua rau muaj kev nrawm nrawm dua li lub zog F₁. Koj ua tau pov thawj qhov no.
Qhov loj ntawm qhov kev nrawm ntawm lub kaum sab xis ntawm ib yam khoom thaum tig tsis yog tsuas yog cuam tshuam los ntawm lub zog xwb tab sis kuj tseem cuam tshuam los ntawm qhov deb ntawm qhov chaw ua haujlwm ntawm lub zog thiab lub axis ntawm kev tig (r). Yog tias qhov kev taw qhia ntawm lub zog yog perpendicular rau qhov chaw ntawm yam khoom zoo li hauv qhov piv txwv saum toj no, lub caj npab ntawm lub zog (l) yog sib npaug rau qhov deb ntawm qhov chaw ua haujlwm ntawm lub zog thiab lub axis ntawm kev tig (r). Yuav ua li cas yog tias qhov kev taw qhia ntawm lub zog tsis perpendicular rau qhov chaw ntawm yam khoom?
Saib ob qho piv txwv ntxiv raws li pom hauv daim duab saum toj no. Txawm hais tias qhov loj ntawm cov zog F2 thiab F3 zoo ib yam, cov lus qhia ntawm ob lub zog sib txawv yog li cov caj npab ntawm lub zog (l) sib txawv. Ntawm duab c, qhov kev taw qhia ntawm txoj kab ntawm kev ua ntawm lub zog sib xws nrog lub axis ntawm kev tig kom lub caj npab ntawm lub zog yog xoom. Lub caj npab ntawm lub zog paub los ntawm kev kos ib txoj kab ntawm lub axis ntawm kev tig mus rau txoj kab ntawm kev ua ntawm lub zog, qhov twg txoj kab ntawm lub axis ntawm kev tig yuav tsum yog perpendicular lossis tsim lub kaum sab xis ntawm 90^o nrog rau txoj kab ntawm kev ua haujlwm ntawm lub zog.
Saib xyuas duab b kom koj nkag siab zoo dua txog qhov kev txiav txim siab ntawm cov qauv caj npab hauv qab no.
Cov Ntaub Ntawv:
l = caj npab ntawm lub zog, r = qhov deb ntawm qhov kev nqis tes ua ntawm lub zog los ntawm lub axis ntawm kev tig
Tus lej 1 yog siv los xam lub zog ntawm lub cev.
Yog tias F yog perpendicular rau r ces lub kaum sab xis tsim yog 90^o.
l = r sin 90^o = (r)(1)
l = r
Yog tias F sib phim nrog r ces lub kaum sab xis tsim yog 0^o.
l = r sin 0^o = (r)(0)
l = 0

Lub sijhawm ntawm lub zog lossis torque
Lub zog loj heev
Hauv lej, qhov loj ntawm lub zog yog qhov tshwm sim ntawm kev muab qhov loj ntawm lub zog (F) los ntawm sab caj npab ntawm lub zog (l).
Kab zauv 2 yog siv los xam qhov loj ntawm lub zog.
Lub chav ntsuas thoob ntiaj teb ntawm lub zog torque yog Newton meter, luv ua N.m. Lub chav ntsuas thoob ntiaj teb ntawm lub zog torque zoo ib yam li kev ua haujlwm thiab lub zog, tab sis lub zog torque tsis yog lub zog, yog li nws chav tsis tas yuav hloov nrog chav Joule. Cov kws kho mob feem ntau siv lo lus Torque, thaum cov engineers feem ntau siv lo lus lub zog ntawm lub zog.

Kev taw qhia ntawm lub zog
Lub zog ntawm lub zog yog ib qho vector ntau, yog li ntawd, ntxiv rau nws qhov loj, nws kuj muaj ib qho kev taw qhia. Qhov kev taw qhia ntawm lub zog yog qhov yooj yim txiav txim siab siv txoj cai sab tes xis. Tig plaub tus ntiv tes ntawm koj sab tes xis, khaws koj tus ntiv tes xoo sab xis. Qhov kev taw qhia ntawm kev tig ntawm plaub tus ntiv tes yog qhov kev taw qhia ntawm kev tig, thaum qhov kev taw qhia los ntawm tus ntiv tes xoo yog qhov kev taw qhia ntawm lub zog.
Yog tias qhov kev taw qhia ntawm lub zog yog sab saud (raws li y-axis zoo) lossis mus rau sab xis (raws li x-axis zoo), ces lub zog lossis torque yog qhov zoo. Ntawm qhov tod tes, yog tias qhov kev taw qhia ntawm lub zog yog downward (raws li y-axis) lossis mus rau sab laug (raws x-axis), ces lub zog yog qhov tsis zoo.
Hauv lwm lo lus, yog tias qhov khoom tig mus rau sab laug, lub zog yog qhov tsis zoo. Ntawm qhov tod tes, yog tias qhov khoom tig mus rau sab xis, lub zog yog qhov zoo.

Piv txwv txog teeb meem

1. Tsib lub zog ua rau ntawm lub duab plaub fab nrog sab ntawm 10 cm raws li qhia hauv daim duab hauv qab no. Lub sijhawm tshwm sim ntawm cov zog nrog lub axis ntawm qhov chaw sib tshuam ntawm cov kab pheeb ces kaum ntawm lub duab plaub fab yog ...

Kev Sib Tham

Nws paub tias:

Qhov ntev ntawm kab pheeb ces kaum = 5√2 cm = (5)(1,4) cm = 7 cm = 0,07 m

Sin 45 ^o = 0,5√2 = (0,5)(1,4) = 0,7

Lus Nug: Qhov cuam tshuam ntawm torque

Lus teb:

Lub zog tig 1:

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

Torque 1 ua rau lub square tig counterclockwise, yog li los ntawm kev lig kev cai nws tau muab ib qho cim zoo.

Lub zog tig 2:

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

Torque 2 ua rau lub square tig counterclockwise, yog li los ntawm kev lig kev cai nws tau muab ib qho cim zoo.

Lub zog tig 3:

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

Torque 3 ua rau lub square tig counterclockwise, yog li los ntawm kev lig kev cai nws tau muab ib qho cim zoo.

Lub zog tig 4:

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

Torque 4 ua rau lub square tig counterclockwise, yog li los ntawm kev lig kev cai nws tau muab ib qho cim zoo.

Lub zog tig 5:

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

Torque 5 ua rau lub square tig clockwise, yog li ntawd los ntawm kev lig kev cai nws tau muab lub cim tsis zoo.

Qhov torque tshwm sim:

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