Kalkulator momentu siły
Omni kalkulator momentu siły pomoże ci znaleźć moment siły powstający w obracającym się obiekcie. Czym dokładnie jest ten moment siły (lub moment obrotowy)? Wyobraź sobie obiekt, który może obracać się wokół pewnego punktu zwanego punktem obrotu. Jeśli wywierasz siłę w pewnej odległości od punktu obrotu, to nawet jeśli siła będzie działać wzdłuż linii prostej, obiekt zacznie się obracać. Czytaj dalej, aby dowiedzieć się, jak obliczyć moment siły i otrzymać szczegółowe wyjaśnienie wzoru na moment siły.
Jeśli interesuje cię moment obrotowy w kontekście przemysłu motoryzacyjnego, to nasz kalkulator zamiany momentu obrotowego na KM 🇺🇸 jest dla ciebie idealny!
Równanie momentu siły
Moment siły (miara podatności obiektu na obracanie się) zależy od trzech różnych czynników:
τ = r ⋅ F ⋅ sin(θ)
gdzie:
rto ramię siły — odległość między punktem obrotu a punktem przyłożenia siłyFto siła działająca na obiektθto kąt między wektorem siły a ramieniem dźwigni, zazwyczaj jest on równy 90°τto moment siły
Jednostkami momentu siły są niutonometry (symbol: N⋅m).
Wyobraź sobie, że próbujesz otworzyć drzwi. Punkt obrotu to po prostu miejsce, w którym znajdują się zawiasy. Im bliżej zawiasów się znajdujesz, tym większej siły musisz użyć. Jeśli jednak użyjesz klamki, długość ramienia siły wzrośnie, a drzwi otworzą się przy użyciu mniejszej siły.
💡 Nie myl tej koncepcji z siłą odśrodkową 🇺🇸 — siła odśrodkowa jest siłą bezwładności, która jest skierowana od punktu obrotu, równolegle do ramienia dźwigni. Taka siła nie powoduje powstania momentu siły (możesz to sprawdzić, podstawiając kąt 0° do wzoru na moment siły).
Jak obliczyć moment siły
- Zacznij od określenia siły działającej na obiekt. Załóżmy, że
F = 120 N. - Określ długość ramienia siły. W naszym przykładzie niech będzie to
r = 0,5 m. - Wybierz kąt między wektorem siły a ramieniem siły. Domyślnie wartość ta jest ustawiona na 90°, jednak możesz ją zmienić, wprowadzając swój kąt w odpowiednim polu kalkulatora.
- Wprowadź te wartości do kalkulatora momentu siły. Wykorzystuje on równanie momentu siły:
τ = rFsin(θ) = 0,5 ⋅ 120 ⋅ sin(90°) = 60 N⋅m. - Kalkulator momentu siły może również działać w odwrotnej kolejności, znajdując siłę lub ramię dźwigni, jeśli podano moment siły.
Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o pojęciu siły i drugim prawie Newtona, wypróbuj nasz kalkulator przyspieszenia i kalkulator drugiego prawa Newtona 🇺🇸.
Jak obliczyć moment siły?
Aby obliczyć moment siły, postępuj zgodnie z podanymi instrukcjami:
-
Znajdź wielkość przyłożonej siły,
F. -
Zmierz odległość,
r, między punktem obrotu a punktem przyłożenia siły. -
Określ kąt
θmiędzy kierunkiem przyłożonej siły a wektorem między punktem przyłożenia siły a punktem obrotu. -
Pomnóż
rprzezFisin(θ), a otrzymasz moment siły.
Jaka jest jednostka momentu siły w układzie SI?
Jednostką SI momentu siły jest niutonometr lub N⋅m. Aby wyrazić moment siły w jednostkach imperialnych, używamy jednostek funt-siła-stopa lub lbf⋅ft.
Jaki jest wzór wymiarowy dla momentu siły?
Wielkość momentu siły jest równa iloczynowi wielkości siły i ramienia siły. Równanie wymiarowe dla siły to [M¹L¹T⁻²], podczas gdy dla ramienia siły jest to [L]. Stąd równanie wymiarowe momentu siły to [M¹L²T⁻²].
Jak przeliczyć moment siły z N⋅m na funt-siła-stopy?
Jak wiemy, 1 funt-siła (lbf) = 4,448 niutona (N) i 1 stopa (ft) = 0,3048 metra (m). Stąd, aby przeliczyć moment siły z N⋅m na funt-siła-stopy podziel wynik przez 1,355818 lub pomnóż przez 0,737562.