力は、物理学とその応用を研究する上で重要な側面です。力の同義語はトルクです。力について話すとき、それを特定の方向に物体を押したり引いたりする方法と考えます。オブジェクトが特定の位置に固定されている場合と固定されていない場合では、適用される力が異なります。
オブジェクトがある位置またはピボットに固定されている場合、特定の力がオブジェクトに適用されるとオブジェクトが回転します。この力をトルクと呼びます。トルクは、角加速度と呼ばれるオブジェクトの角速度の変更を生成する役割を果たします。ここでは、理解を深めるために、トルクの寸法式とその他の重要な側面について詳しく説明します。
トルクとは?
簡単に言えば、トルクは物体を回転させる力の測定値です。オブジェクトが軸によって回転する場合、それをピボット ポイント「O」と呼ぶことができます。 「F」と名付けられた場合、それを動かすために加えられる力。ピボット ポイントと力が作用するポイントとの間の距離は、モーメント アーム「r」と呼ばれます。
したがって、トルクは T =r x F =rFsin(θ) です。
この式では、r と F は両方ともベクトルであり、r と F の間の角度は「θ」です。
トルク ベクトルの方向
右手の法則を使用すると、トルクの方向を見つけることができます。指を r の方向に向けて動かし、拳を F の方向に向けると、親指はトルク ベクトルが作用する方向を指します。
例。
ドアを押して開閉することを想像してみてください。押すことを意味する力 (F) により、ドアはヒンジを介して回転します (ピボット ポイント O として示されます)。適用する必要がある力の量は、ユーザーとヒンジの間の距離 (r で示されます) によって異なります。ヒンジに近づくほど、ドアを押すのが難しくなります。これは、ドアを間違った方向に押そうとしたときに発生します。加えた力によって生じるトルクは、正しい方向に押した場合のトルクよりも小さくなっています。
トルクの次元式。
トルクの寸法式は M1 L2 T-2 です。
ここで、M =質量。 L=長さ、T=時間。
派生。
トルク (T) =慣性モーメント x 角加速度 _____ (1)
慣性モーメント =回転半径 2 x 質量として。
したがって、慣性モーメントの寸法式は M1 L2 T0 ______ (2) になります
角加速度 =角 x 時間-2
角加速度の次元式は =M0 L0 T-2 _______ (3)
(1)に(2)と(3)を入れると、
トルク =慣性モーメント x 角加速度.
I =[M1 L2 T0] × [M0 L0 T-2] =[M L2 T-2].
トルクの例の寸法式を分析すると、トルクの用途を正しく理解するのに役立ちます。
トルクの SI 単位はニュートン メートルで、これはジュールの表現でもあります。しかし、トルクはエネルギーではありません。したがって、あらゆる種類の混乱を避けるために、 unites N.m のユーティリティをお勧めします。エネルギーはスカラー量ですが、トルクはベクトル量であるため、この微分が行われます。
結論。
力を研究するときは、トルクとトルクの寸法式について知ることが不可欠です。トルクの例の無数の次元式を調べて、概念を明確にすることができます。トルクの次元式の意味を明確に理解するには、上記で説明した基本概念を必ず学習してください。
