အားအခိုက်အတန့် (torque)

အားအခိုက်အတန့် (Torque) ပစ္စည်း

စတိုင်လက်မောင်းများ
တံခါးကဲ့သို့သော လည်ပတ်နေသော အရာဝတ္ထုတစ်ခုကို စဉ်းစားကြည့်ပါ။ တံခါးကို ဖွင့်လိုက်သည် သို့မဟုတ် ပိတ်လိုက်သည်နှင့် ၎င်းသည် လည်ပတ်သည်။ တံခါးကို နံရံနှင့် ဆက်သွယ်ထားသော ပတ္တာသည် လည်ပတ်မှုဝင်ရိုးအဖြစ် လုပ်ဆောင်သည်။
အပေါ်စီးမှမြင်ရသော တံခါး၏ပုံ။ တံခါးတစ်ချပ်ကို အားနှစ်ခုဖြင့် တွန်းထားသည့် ဥပမာတစ်ခုကို စဉ်းစားကြည့်ပါ၊ ထိုတွင် အားနှစ်ခုစလုံးသည် ပမာဏနှင့် ဦးတည်ရာတူညီပြီး အား၏ ဦးတည်ရာသည် တံခါးနှင့် ထောင့်မှန်ကျသည်။
အစပိုင်းမှာ တံခါးကို F အားနဲ့ တွန်းပါတယ်။₁ ဘယ်ဟာက r အကွာအဝေးမှာ ရှိတာလဲ₁ လည်ပတ်ဝင်ရိုးမှ။ ထို့နောက် တံခါးကို F အားဖြင့် တွန်းပို့သည်။₂ ဘယ်ဟာက r အကွာအဝေးမှာ ရှိတာလဲ₂ လည်ပတ်ဝင်ရိုးမှ။ အား F1 ၏ ပမာဏနှင့် ဦးတည်ရာသည် F နှင့် အတူတူပင်ဖြစ်သော်လည်း₂, F အား₂ တံခါးကို F အားထက် ပိုမြန်စွာ လည်ပတ်စေသည်₁တစ်နည်းအားဖြင့် F အား₂ အား F ထက် ထောင့်မြင့် အရှိန်မြှင့်ခြင်းကို ဖြစ်စေသည်₁။ ဒါကို မင်းသက်သေပြနိုင်တယ်။
လည်ပတ်နေသော အရာဝတ္ထုတစ်ခု၏ ထောင့်အရှိန်မြှင့်ခြင်းပမာဏသည် အား၏လွှမ်းမိုးမှုသာမက အား၏ လှုပ်ရှားမှုအမှတ်နှင့် လည်ပတ်ဝင်ရိုး (r) အကြားအကွာအဝေး (R) ကလည်း လွှမ်းမိုးမှုရှိသည်။ အထက်ဖော်ပြပါ ဥပမာတွင်ကဲ့သို့ အား၏ ဦးတည်ရာသည် အရာဝတ္ထု၏ မျက်နှာပြင်နှင့် ထောင့်မှန်ဖြစ်ပါက အား၏လက်မောင်း (l) သည် အား၏ လှုပ်ရှားမှုအမှတ်နှင့် လည်ပတ်ဝင်ရိုး (r) အကြားအကွာအဝေးနှင့် ညီမျှသည်။ အား၏ ဦးတည်ရာသည် အရာဝတ္ထု၏ မျက်နှာပြင်နှင့် ထောင့်မှန်မဟုတ်ပါက မည်သို့ဖြစ်မည်နည်း။
အထက်ပါပုံတွင်ပြထားသည့်အတိုင်း အခြားဥပမာနှစ်ခုကို ပြန်လည်သုံးသပ်ပါ။ အား F2 နှင့် F3 တို့၏ ပမာဏများသည် အတူတူပင်ဖြစ်သော်လည်း အားနှစ်ခု၏ ဦးတည်ရာများ မတူညီသောကြောင့် အား၏ လက်တံများ (l) မတူညီပါ။ ပုံ cအား၏ လှုပ်ရှားမှုမျဉ်း၏ ဦးတည်ရာသည် လည်ပတ်ဝင်ရိုးနှင့် တိုက်ဆိုင်သောကြောင့် အား၏ လက်မောင်းသည် သုညဖြစ်သည်။ အားလက်မောင်းကို လည်ပတ်ဝင်ရိုးမှ အား၏ လှုပ်ရှားမှုမျဉ်းအထိ မျဉ်းတစ်ကြောင်းဆွဲခြင်းဖြင့် သိရှိနိုင်ပြီး လည်ပတ်ဝင်ရိုးမှ မျဉ်းသည် ထောင့်မှန် သို့မဟုတ် ၉၀ ထောင့်ရှိရမည်။^o အင်အား၏ လုပ်ဆောင်ချက်လိုင်းနှင့်အတူ။
ချစ်သော ပုံ ခ အောက်ပါ အားလက်မောင်း ဖော်မြူလာ၏ ဆင်းသက်လာပုံကို ပိုမိုနားလည်နိုင်စေရန်အတွက်။
သတင်းအချက်အလက် :
l = အားလက်မောင်း၊ r = အား၏ လှုပ်ရှားမှုအမှတ်၏ လည်ပတ်ဝင်ရိုးမှ အကွာအဝေး
ညီမျှခြင်း ၁ ကို အားလက်မောင်းကို တွက်ချက်ရန် အသုံးပြုသည်။
F သည် r နှင့် ထောင့်မှန်ကျပါက ဖွဲ့စည်းထားသောထောင့်သည် 90 ဖြစ်သည်^o.
l = r sin 90^o = (r)(1)
လီ = အာရ
F သည် r နှင့် တိုက်ဆိုင်ပါက ဖွဲ့စည်းထားသောထောင့်သည် 0 ဖြစ်သည်^o.
l = r sin 0^o = (r)(0)
လီတာ = ၀

အား သို့မဟုတ် လိမ်အား၏ အခိုက်အတန့်
အားကြီးမားသော အခိုက်အတန့်
သင်္ချာနည်းအရ အားအခိုက်အတန့်၏ ပမာဏသည် အား (F) ပမာဏကို အား၏လက်မောင်း (l) ဖြင့် မြှောက်ခြင်း၏ ရလဒ်ဖြစ်သည်။
အားအခိုက်အတန့်၏ ပမာဏကို တွက်ချက်ရန် ညီမျှခြင်း ၂ ကို အသုံးပြုသည်။
torque ၏ နိုင်ငံတကာယူနစ်မှာ N.m အဖြစ် အတိုကောက်ခေါ်ဝေါ်သော Newton meter ဖြစ်သည်။ torque ၏ နိုင်ငံတကာယူနစ်သည် အလုပ်နှင့် စွမ်းအင်နှင့် အတူတူပင်ဖြစ်သော်လည်း torque သည် စွမ်းအင်မဟုတ်သောကြောင့် ၎င်း၏ယူနစ်ကို Joule ယူနစ်ဖြင့် အစားထိုးရန် မလိုအပ်ပါ။ ရူပဗေဒပညာရှင်များက Torque ဟူသော အသုံးအနှုန်းကို မကြာခဏ အသုံးပြုကြပြီး အင်ဂျင်နီယာများက moment of force ဟူသော အသုံးအနှုန်းကို မကြာခဏ အသုံးပြုကြသည်။

အားအခိုက်အတန့်၏ ဦးတည်ရာ
အားအခိုက်အတန့်သည် ဗက်တာပမာဏဖြစ်သောကြောင့် ၎င်း၏ပမာဏအပြင် ဦးတည်ရာလည်းရှိသည်။ အားအခိုက်အတန့်၏ ဦးတည်ရာကို ညာလက်စည်းမျဉ်းကို အသုံးပြု၍ အလွယ်တကူ ဆုံးဖြတ်နိုင်သည်။ ညာလက်၏ လက်ချောင်းလေးချောင်းကို မတ်မတ်ထားပြီး လှည့်ပါ။ လက်ချောင်းလေးချောင်း၏ လည်ပတ်မှု ဦးတည်ရာသည် လည်ပတ်မှု ဦးတည်ရာဖြစ်ပြီး လက်မဖြင့် ညွှန်ပြနေသော ဦးတည်ရာသည် အားအခိုက်အတန့်၏ ဦးတည်ရာဖြစ်သည်။
အားအခိုက်အတန့်၏ ဦးတည်ရာသည် အပေါ်သို့ (အပေါင်း y ဝင်ရိုးတစ်လျှောက်) သို့မဟုတ် ညာဘက်သို့ (အပေါင်း x ဝင်ရိုးတစ်လျှောက်) ဖြစ်ပါက အား သို့မဟုတ် torque သည် အပေါင်းဖြစ်သည်။ ဆန့်ကျင်ဘက်အနေဖြင့် အားအခိုက်အတန့်၏ ဦးတည်ရာသည် အောက်သို့ (y ဝင်ရိုးတစ်လျှောက်) သို့မဟုတ် ဘယ်ဘက်သို့ (x ဝင်ရိုးတစ်လျှောက်) ဖြစ်ပါက အားအခိုက်အတန့်သည် အနုတ်ဖြစ်သည်။
တစ်နည်းအားဖြင့် အရာဝတ္ထု၏ လည်ပတ်မှုသည် နာရီလက်တံလည်ပတ်မှုဖြစ်ပါက အားအခိုက်အတန့်သည် အနုတ်ဖြစ်ပြီး၊ ဆန့်ကျင်ဘက်အနေဖြင့် အရာဝတ္ထု၏ လည်ပတ်မှုသည် နာရီလက်တံဆန့်ကျင်ဘက်ဖြစ်ပါက အားအခိုက်အတန့်သည် အပေါင်းဖြစ်သည်။

ပြဿနာ ဥပမာ

1. အောက်ပါပုံတွင်ပြထားသည့်အတိုင်း ၁၀ စင်တီမီတာရှိသော စတုရန်းပေါ်တွင် အားငါးခု သက်ရောက်သည်။ စတုရန်း၏ ထောင့်ဖြတ်မျဉ်းများနှင့် ဆုံရာအမှတ်တွင် ဝင်ရိုးနှင့် အားများ၏ ရလဒ်အခိုက်အတန့်မှာ…

ဆွေးနွေးချက်

သိထားပါတယ်:

ထောင့်ဖြတ်မျဉ်း၏ အလျား = 5√2 cm = (5)(1,4) cm = 7 cm = 0,07 m

သိန် 45 ^o = 0,5√2 = (0,5)(1,4) = 0,7

မေးမြန်းခဲ့သည်- ရလဒ် torque

အဖြေ:

လိမ်အား ၁:

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

Torque 1 သည် စတုရန်းကို နာရီလက်တံ ဆန့်ကျင်ဘက်လည်ပတ်စေသောကြောင့် ရိုးရာနည်းလမ်းအရ ၎င်းကို အပေါင်းလက္ခဏာပေးသည်။

လိမ်အား ၁:

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

Torque 2 သည် စတုရန်းကို နာရီလက်တံ ဆန့်ကျင်ဘက်လည်ပတ်စေသောကြောင့် ရိုးရာနည်းလမ်းအရ ၎င်းကို အပေါင်းလက္ခဏာပေးသည်။

လိမ်အား ၁:

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

Torque 3 သည် စတုရန်းကို နာရီလက်တံ ဆန့်ကျင်ဘက်လည်ပတ်စေသောကြောင့် ရိုးရာနည်းလမ်းအရ ၎င်းကို အပေါင်းလက္ခဏာပေးသည်။

လိမ်အား ၁:

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

Torque 4 သည် စတုရန်းကို နာရီလက်တံ ဆန့်ကျင်ဘက်လည်ပတ်စေသောကြောင့် ရိုးရာနည်းလမ်းအရ ၎င်းကို အပေါင်းလက္ခဏာပေးသည်။

လိမ်အား ၁:

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

Torque 5 သည် စတုရန်းကို နာရီလက်တံလည်ပတ်စေသောကြောင့် ရိုးရာနည်းလမ်းအရ အနုတ်လက္ခဏာပြသည်။

ရလဒ် torque:

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