Moman fòs (koupl)

Materyèl Moman Fòs (Koupl)

Stil Zam
Ann konsidere yon objè k ap vire, tankou yon pòt. Lè pòt la louvri oswa fèmen, li vire. Gon ki konekte pòt la ak miray la aji kòm aks wotasyon an.
Imaj pòt la wè anlè. Ann konsidere yon egzanp kote yo pouse yon pòt ak de fòs, kote tou de fòs yo gen menm mayitid ak direksyon; direksyon fòs la pèpandikilè ak pòt la.
Okòmansman, yo pouse pòt la avèk yon fòs F.₁ ki nan yon distans r₁ soti nan aks wotasyon an. Apre sa, pòt la pouse ak yon fòs F₂ ki nan yon distans r₂ soti nan aks wotasyon an. Menm si mayitid ak direksyon fòs F1 a se menm ak F₂, fòs F₂ fè pòt la vire pi vit pase fòs F la₁Nan lòt mo, fòs F la₂ lakòz yon akselerasyon angilè ki pi gran pase fòs F la₁Ou ka pwouve sa.
Magnitud akselerasyon angilè yon objè an wotasyon pa sèlman enfliyanse pa fòs la, men li enfliyanse tou pa distans ki genyen ant pwen aksyon fòs la ak aks wotasyon an (r). Si direksyon fòs la pèpandikilè ak sifas objè a tankou nan egzanp ki anwo a, bra fòs la (l) egal a distans ki genyen ant pwen aksyon fòs la ak aks wotasyon an (r). E si direksyon fòs la pa pèpandikilè ak sifas objè a?
Revize de lòt egzanp jan yo montre nan imaj ki anwo a. Menm si mayitid fòs F2 ak F3 yo se menm, direksyon de fòs yo diferan, sa ki fè bra fòs (l) la diferan. Sou imaj c, direksyon liy aksyon fòs la koresponn ak aks wotasyon an, sa fè bra fòs la zewo. Ou konnen bra fòs la lè w trase yon liy ki soti nan aks wotasyon an rive nan liy aksyon fòs la, kote liy ki soti nan aks wotasyon an dwe pèpandikilè oubyen fòme yon ang 90 degre.^o avèk liy aksyon fòs la.
Mezanmi imaj b pou ou ka pi byen konprann derivasyon fòmil bra fòs sa a.
Enfòmasyon:
l = bra fòs la, r = distans pwen aksyon fòs la ak aks wotasyon an
Yo itilize ekwasyon 1 pou kalkile bra fòs la.
Si F pèpandikilè ak r, alò ang ki fòme a se 90 degre.^o.
l = r sin 90^o = (r)(1)
l = r
Si F koresponn ak r, alò ang ki fòme a se 0.^o.
l = r sin 0^o = (r)(0)
li = 0

Moman fòs oswa koupl
Gwo moman fòs
Matematikman, mayitid moman fòs la se rezilta miltipliye mayitid fòs la (F) pa bra fòs la (l).
Yo itilize ekwasyon 2 pou kalkile mayitid moman fòs la.
Inite entènasyonal koupl la se mèt Newton an, abreje kòm N.m. Inite entènasyonal koupl la se menm ak travay ak enèji, men koupl pa enèji, kidonk inite li pa bezwen ranplase ak inite Joule la. Fizisyen yo souvan itilize tèm Koupl, alòske enjenyè yo souvan itilize tèm moman fòs.

Direksyon moman fòs la
Moman fòs la se yon kantite vektè, kidonk, anplis mayitid li, li gen yon direksyon tou. Direksyon moman fòs la fasil pou detèmine lè w sèvi ak règ men dwat la. Thorne kat dwèt men dwat ou, kenbe gwo pous dwat ou dwat. Direksyon wotasyon kat dwèt yo se direksyon wotasyon an, alòske direksyon gwo pous la montre a se direksyon moman fòs la.
Si direksyon moman fòs la anlè (sou aks y pozitif la) oswa adwat (sou aks x pozitif la), alò moman fòs la oswa koupl la pozitif. Okontrè, si direksyon moman fòs la anlè (sou aks y) oswa agoch ​​(sou aks x), alò moman fòs la negatif.
Nan lòt mo, si wotasyon objè a se nan sans zegwi mont lan, moman fòs la negatif. Okontrè, si wotasyon objè a se nan sans kontrè zegwi mont lan, moman fòs la pozitif.

Egzanp pwoblèm

1. Senk fòs aji sou yon kare ki gen kote 10 cm jan yo montre nan figi ki anba la a. Moman reziltan fòs yo ak aks ki nan pwen entèseksyon dyagonal kare a se...

Pembahasan

Li konnen:

Longè dyagonal la = 5√2 cm = (5)(1,4) cm = 7 cm = 0,07 m

Sin 45 ^o = 0,5√2 = (0,5)(1,4) = 0,7

Kesyon: Koupl ki reziltan

Repons:

Koupl 1:

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

Koupl 1 fè kare a vire nan sans kontrè ak zegwi mont lan, kidonk pa konvansyon yo ba li yon siy pozitif.

Koupl 2:

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

Koupl 2 fè kare a vire nan sans kontrè ak zegwi mont lan, kidonk pa konvansyon yo ba li yon siy pozitif.

Koupl 3:

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

Koupl 3 fè kare a vire nan sans kontrè ak zegwi mont lan, kidonk pa konvansyon yo ba li yon siy pozitif.

Koupl 4:

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

Koupl 4 fè kare a vire nan sans kontrè ak zegwi mont lan, kidonk pa konvansyon yo ba li yon siy pozitif.

Koupl 5:

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

Koupl 5 la fè kare a vire nan sans zegwi mont lan, kidonk pa konvansyon yo ba li yon siy negatif.

Koupl ki rezilta a:

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