Kev sib hloov yog ib hom kev hloov kho tshuab uas feem ntau pom nyob rau hauv qhov xwm txheej thiab thev naus laus zis. Ib qho kev sib hloov tshwm sim los ntawm qhov kev txiav txim ntawm qee qhov kev quab yuam sab nraud ntawm lub system nyob rau hauv kev xav. Qhov no quab yuam tsim lub thiaj li hu ua torque. Nws yog dab tsi, nws nyob ntawm qhov twg, tau tham hauv kab lus.
kev sib hloov
Ua ntej xav txog lub tswv yim ntawm lub zog, cia peb ua tus yam ntxwv ntawm lub tshuab uas lub tswv yim no tuaj yeem siv tau. Lub kaw lus ntawm kev sib hloov xav tias muaj nyob rau hauv nws ntawm ib qho axis nyob ib ncig ntawm lub voj voog lossis kev sib hloov. Qhov kev ncua deb ntawm qhov axis mus rau cov khoom siv ntawm lub cev yog hu ua lub vojvoog ntawm kev sib hloov.
Los ntawm qhov pom ntawm kinematics, cov txheej txheem yog tus yam ntxwv los ntawm peb qhov txiaj ntsig:
- lub kaum ntse ntse θ (ntsuas hauv radians);
- angular tshaj tawm ω (ntsuas hauv radians ib ob);
- angular acceleration α (ntsuas hauv radians ib square thib ob).
Cov khoom no muaj feem cuam tshuam rau ib leeg raws li hauv qab nosib npaug:
ω=dθ/dt;
α=dω/dt.
Piv txwv ntawm kev sib hloov hauv qhov xwm txheej yog kev txav ntawm cov ntiaj chaw hauv lawv lub orbits thiab nyob ib puag ncig lawv cov axes, kev txav ntawm cua daj cua dub. Hauv lub neej niaj hnub thiab thev naus laus zis, kev txav mus los hauv cov lus nug yog ib txwm muaj rau lub cav motors, wrenches, lub tsev cranes, qhib qhov rooj, thiab lwm yam.
Kev txiav txim lub sijhawm muaj zog
Tam sim no cia peb mus rau lub ntsiab lus ntawm kab lus. Raws li lub cev txhais, lub sij hawm ntawm quab yuam yog vector khoom ntawm vector ntawm quab yuam thov txheeb ze rau lub axis ntawm kev sib hloov thiab vector ntawm lub zog nws tus kheej. Cov lus qhia lej sib raug tuaj yeem sau tau zoo li no:
M¯=[r¯F¯].
Ntawm no yog vector r¯ yog qhia los ntawm axis ntawm kev sib hloov mus rau lub ntsiab lus ntawm daim ntawv thov ntawm lub zog F¯.
Nyob rau hauv no torque formula M¯, lub zog F¯ tuaj yeem raug coj mus rau txhua qhov kev taw qhia ntsig txog cov kev taw qhia ntawm axis. Txawm li cas los xij, axis-parallel force tivthaiv yuav tsis tsim kev sib hloov yog tias lub axis raug kho kom nruj. Nyob rau hauv feem ntau cov teeb meem nyob rau hauv physics, ib tug yuav tsum xav txog lub zog F¯, uas pw nyob rau hauv dav hlau perpendicular mus rau lub axis ntawm kev sib hloov. Hauv cov xwm txheej no, tus nqi tiag tiag ntawm lub zog tuaj yeem txiav txim siab los ntawm cov qauv hauv qab no:
|M¯|=|r¯||F¯|sin(β).
Qhov twg β yog lub kaum sab xis ntawm vectors r¯ thiab F¯.
Yuav ua li cas yog leverage?
Lub zog ntawm lub zog ua lub luag haujlwm tseem ceeb hauv kev txiav txim siab qhov loj ntawm lub sijhawm quab yuam. Yuav kom nkag siab qhov peb tab tom tham txog, xav txoglwm daim duab.
Ntawm no peb qhia qee tus pas nrig ntev L, uas yog kho ntawm qhov pivot taw tes los ntawm ib qho ntawm nws qhov kawg. Lwm qhov kawg yog ua raws li lub zog F qhia ntawm lub kaum sab xis φ. Raws li lub ntsiab lus ntawm lub sijhawm quab yuam, ib tus tuaj yeem sau tau:
M=FLsin(180o-φ).
Angle (180o-φ) tshwm sim vim tias vector L¯ yog qhia los ntawm qhov kawg ruaj mus rau qhov kawg dawb. Muab lub sijhawm ua haujlwm ntawm trigonometric sine muaj nuj nqi, peb tuaj yeem sau qhov kev sib npaug no hauv daim ntawv hauv qab no:
M=FLsin(φ).
Tam sim no cia peb mloog rau txoj cai daim duab peb sab ua rau sab L, d thiab F. Los ntawm kev txhais ntawm sine muaj nuj nqi, cov khoom ntawm hypotenuse L thiab sine ntawm lub kaum sab xis φ muab tus nqi ntawm ceg d. Tom qab ntawd peb los rau kev sib npaug:
M=Fd.
Tus nqi linear d yog hu ua lub zog ntawm lub zog. Nws yog sib npaug rau qhov kev ncua deb ntawm lub zog vector F¯ mus rau axis ntawm kev sib hloov. Raws li tuaj yeem pom los ntawm cov qauv, nws yooj yim los siv lub tswv yim ntawm lub zog quab yuam thaum xam lub sijhawm M. Cov qauv tsim tau hais tias qhov siab tshaj plaws torque rau qee qhov quab yuam F yuav tshwm sim tsuas yog thaum qhov ntev ntawm lub vojvoog vector r¯ (L¯ nyob rau hauv daim duab saum toj no) yog sib npaug rau quab yuam, uas yog, r¯ thiab F¯ yuav sib nrig sib perpendicular.
Kev taw qhia ntawm M¯
Nws tau qhia saum toj no tias lub zog yog tus cwj pwm vector rau lub cev. Qhov no vector qhia qhov twg? Teb cov lus nug no tsis yogyog qhov nyuaj tshwj xeeb yog tias peb nco ntsoov tias qhov tshwm sim ntawm cov khoom ntawm ob vectors yog qhov thib peb vectors, uas nyob ntawm ib qho axis perpendicular rau lub dav hlau ntawm thawj vectors.
Nws tseem yuav txiav txim siab seb lub sijhawm ntawm lub zog yuav raug coj mus rau sab saud lossis nqes (mus lossis deb ntawm tus nyeem ntawv) txheeb ze rau lub dav hlau hais. Koj tuaj yeem txiav txim siab qhov no los ntawm txoj cai gimlet, lossis los ntawm kev siv txoj cai sab xis. Nov yog ob txoj cai:
- Txoj cai sab xis. Yog tias koj tso sab tes xis rau hauv txoj kev uas nws plaub ntiv tes txav los ntawm qhov pib ntawm vector r¯ mus rau nws qhov kawg, thiab tom qab ntawd los ntawm qhov pib ntawm vector F¯ mus rau nws qhov kawg, tus ntiv tes xoo, protruding, yuav qhia qhov kev taw qhia ntawm lub caij M¯.
- Gimlet txoj cai. Yog hais tias cov kev taw qhia ntawm kev sib hloov ntawm ib tug xav txog gimlet coincides nrog rau cov kev taw qhia ntawm rotational motion ntawm lub system, ces lub translational txav ntawm lub gimlet yuav qhia cov kev taw qhia ntawm lub vector M¯. Nco qab tias nws tsuas tig mus rau lub moos.
Ob txoj cai sib npaug, kom sawv daws siv tau ib qho yooj yim rau nws.
Thaum daws qhov teeb meem, qhov sib txawv ntawm qhov kev taw qhia ntawm lub zog (nce - nqis, sab laug - sab xis) raug coj mus rau hauv tus account siv cov cim "+" lossis "-". Nws yuav tsum nco ntsoov tias qhov kev taw qhia zoo ntawm lub sijhawm M¯ yog suav tias yog ib qho uas ua rau kev sib hloov ntawm qhov system counterclockwise. Raws li, yog tias qee qhov quab yuam ua rau kev sib hloov ntawm lub kaw lus ntawm lub moos, ces lub sijhawm tsim los ntawm nws yuav muaj qhov tsis zoo.
Lub ntsiab lus ntawm lub cevntau M¯
Nyob rau hauv physics thiab mechanics ntawm kev sib hloov, tus nqi M¯ txiav txim siab lub peev xwm ntawm ib tug quab yuam los yog ib tug sum ntawm quab yuam los tig. Txij li thaum lej txhais ntawm qhov ntau M¯ tsis tsuas yog quab yuam, tab sis kuj yog lub vojvoog vector ntawm nws daim ntawv thov, nws yog qhov kawg uas feem ntau txiav txim siab lub peev xwm sib hloov. Txhawm rau kom paub meej tias peb tab tom tham txog lub peev xwm, ntawm no yog ob peb yam piv txwv:
- Txhua tus neeg, tsawg kawg ib zaug hauv nws lub neej, sim qhib qhov rooj, tsis yog los ntawm kev tuav tus kov, tab sis los ntawm kev thawb nws ze rau lub pob khawm. Hauv qhov kawg, koj yuav tsum ua kom muaj kev sib zog ua kom tau raws li qhov xav tau.
- Txhawm rau tshem cov txiv ntoo los ntawm lub bolt, siv cov wrenches tshwj xeeb. Qhov ntev ntawm tus ciaj ntswj, nws yooj yim dua nws yog loosen cov txiv ntoo.
- Txhawm rau xav txog qhov tseem ceeb ntawm lub zog ntawm lub zog, peb caw cov neeg nyeem ua qhov kev sim hauv qab no: nqa lub rooj zaum thiab sim tuav nws nrog ib txhais tes ntawm qhov hnyav, hauv ib rooj plaub, lean tes tawm tsam lub cev, hauv lwm yam, ua haujlwm ntawm ib sab caj npab ncaj nraim. Qhov kawg yuav ua pov thawj tias yog ib txoj haujlwm hnyav rau ntau tus, txawm hais tias qhov hnyav ntawm lub rooj zaum tseem zoo li qub.
Units of moment of force
Ib ob peb lo lus yuav tsum tau hais txog SI units uas ntsuas lub zog. Raws li cov qauv sau rau nws, nws yog ntsuas nyob rau hauv newtons ib 'meter' (Nm). Txawm li cas los xij, cov chav no kuj ntsuas kev ua haujlwm thiab lub zog hauv physics (1 Nm=1 joule). Lub joule rau lub sijhawm M¯ tsis siv vim tias kev ua haujlwm yog qhov muaj nuj nqis, thaum M¯ yog vector.
Txawm li cas los xijcoincidence ntawm cov units ntawm lub sij hawm ntawm lub zog nrog rau cov units ntawm lub zog yog tsis txhob txwm. Kev ua haujlwm ntawm kev sib hloov ntawm qhov system, ua tiav los ntawm lub sijhawm M, suav nrog cov qauv:
A=Mθ.
Qhov twg peb tau txais tias M kuj tuaj yeem qhia hauv joules ib radian (J / rad).
Kev sib hloov dynamics
Thaum pib ntawm tsab xov xwm, peb tau sau cov yam ntxwv kinematic uas siv los piav qhia txog kev txav ntawm kev sib hloov. Hauv kev hloov pauv hloov pauv, qhov sib npaug tseem ceeb uas siv cov yam ntxwv no yog:
M=Iα.
Qhov kev txiav txim ntawm lub sijhawm M ntawm lub kaw lus nrog lub sijhawm ntawm inertia Kuv ua rau pom qhov nrawm nrawm α.
Cov qauv no yog siv los txiav txim siab lub angular zaus ntawm kev sib hloov hauv tshuab. Piv txwv li, paub lub torque ntawm lub asynchronous lub cev muaj zog, uas nyob ntawm qhov zaus ntawm cov tam sim no nyob rau hauv lub stator coil thiab nyob rau ntawm qhov loj ntawm lub magnetic teb hloov, raws li zoo raws li paub lub inertial zog ntawm lub rotating rotor, nws muaj peev xwm txiav txim siab. mus rau qhov kev sib hloov ceev ω lub cev muaj zog rotor spin nyob rau hauv lub sij hawm paub t.
Piv txwv kev daws teeb meem
Ib qhov hnyav, 2 meters ntev, muaj kev txhawb nqa hauv nruab nrab. Qhov hnyav npaum li cas yuav tsum tau muab tso rau ntawm ib kawg ntawm lub zog kom nws nyob rau hauv lub xeev ntawm qhov sib npaug, yog tias nyob rau sab nraud ntawm kev txhawb nqa ntawm qhov deb ntawm 0.5 meters los ntawm nws yog qhov hnyav ntawm 10 kg?
Pom tseeb, qhov sib npaug ntawm lub zog yuav tuaj yog lub sijhawm ntawm lub zog tsim los ntawm cov khoom sib npaug ntawm tus nqi tiag. Lub hwj chim uas tsimlub sij hawm hauv qhov teeb meem no, sawv cev rau qhov hnyav ntawm lub cev. Cov levers ntawm quab yuam yog sib npaug ntawm qhov deb ntawm qhov hnyav mus rau qhov kev txhawb nqa. Wb sau qhov sib npaug sib npaug:
M1=M2=>
m1gd1=m2gd 2 =>
P2=m2g=m1gd 1/d2.
Nyhav P2 peb tau txais yog tias peb hloov qhov txiaj ntsig m1=10 kg ntawm qhov teeb meem, d 1=0.5 m, d2=1 m. Cov kab zauv sau muab cov lus teb: P2=49.05 newtons.
