Các loại mô-men xoắn
Mô-men xoắn có thể là tĩnh hoặc động . Mômen tĩnh là mômen không sinh ra gia tốc góc. Một vài ví dụ về mô men xoắn tĩnh như sau:
• Một người đẩy cửa đang đóng đang tác động vào cửa tĩnh vì cửa không quay mặc dù có lực tác dụng.
• Đạp một vòng với tốc độ không đổi cũng là một ví dụ của mô men xoắn tĩnh vì không có gia tốc.
Trục truyền động của xe đua tăng tốc từ vạch xuất phát thể hiện mômen động vì nó phải tạo ra gia tốc góc của các bánh xe, khi xe đang tăng tốc dọc theo đường đua.
Để giải thích mô-men xoắn một cách chi tiết, chúng ta hãy xem xét hình vẽ.
- Chúng ta có thể thấy rằng lực ròng tác dụng lên vật bằng không.
- Do đó, cơ thể ở trạng thái cân bằng tịnh tiến.
- Nhưng thanh có xu hướng quay, do đó tác dụng quay do lực tạo ra được gọi là mômen của lực hoặc mômen.
Bây giờ chúng ta sẽ xem xét ví dụ về một cánh cửa và cố gắng xây dựng phương trình cho mô-men xoắn.
- Nếu chúng ta tác dụng lực gần bản lề hơn thì cần một lực lớn hơn để xoay cánh cửa.
- Ngoài ra, nó phụ thuộc vào hướng mà lực được tác dụng.
- Nếu nó vuông góc với đường nối bản lề và điểm tác dụng lực thì cần một lực nhỏ hơn.
Mô men xoắn được tính như thế nào?
Một cách đơn giản để tính độ lớn của mô-men xoắn là trước tiên xác định cánh tay đòn và sau đó nhân nó với lực tác dụng.
Bây giờ, từ quan sát trên, chúng ta kết luận rằng mômen được tạo ra phụ thuộc vào độ lớn của lực và khoảng cách vuông góc giữa điểm tính mômen và điểm tác dụng của lực. Vì vậy, về mặt toán học mô-men xoắn được biểu diễn là:
τ = Fr sinθ
Đo mô-men xoắn
Đơn vị của mô-men xoắn là Newton – mét (Nm) . Phương trình trên có thể được biểu diễn dưới dạng tích vectơ của lực và vectơ vị trí.
τ = rx F
Vì vậy, vì nó là một tích vectơ do đó mô-men xoắn cũng phải là một vectơ. Sử dụng ký hiệu tích vectơ, chúng ta có thể tìm thấy hướng của mômen. Chúng ta sẽ xem xét một ví dụ để xem cách tính toán mô-men xoắn.
Bạn cũng có thể muốn xem những chủ đề được đưa ra bên dưới!
- Sự khác biệt giữa mô-men xoắn và công suất
- Mô-men xoắn trên một lưỡng cực điện
- Động lượng góc
- Mô-men xoắn trên vòng lặp hiện tại
Ví dụ về mô-men xoắn
Chúng ta hãy xem xét tình huống được đưa ra dưới đây:
Trong sơ đồ trên:
- F = 5N
- r = 4m
- sinθ = 30 °
Đặt những giá trị này chúng tôi có,
τ = 5 x 4 x sin 30 °
τ = 10 Nm
Một số ví dụ thực tế liên quan đến mô-men xoắn là mô-men xoắn của máy cưa hoặc động cơ ô tô. Vì vậy, lần sau khi bạn đi ra ngoài, chỉ cần chú ý những thứ đang hoạt động trên nguyên tắc mô-men xoắn. Chúng ta vừa bắt đầu hành trình tìm hiểu chuyển động quay và chuyển động tịnh tiến. Vì vậy, hãy ngồi lại và tận hưởng việc học với những bài học video thú vị.
Mô-men xoắn trong ô tô là gì?
Mô men xoắn là biểu thức của lực quay hoặc lực xoắn. Động cơ trên xe quay quanh một trục, do đó tạo ra mô-men xoắn. Có thể xem đây là điểm mạnh của một chiếc xe. Mô-men xoắn là thứ có thể kích hoạt một chiếc xe thể thao từ 0-60 trong vài giây. Mô-men xoắn cũng là yếu tố cung cấp năng lượng cho những chiếc xe tải lớn vận chuyển hàng hóa nặng.
Các ứng dụng của mô-men xoắn
Trong bất kỳ vật thể nào chịu mô-men xoắn, có một điểm trục. Một số ứng dụng được cung cấp bên dưới:
- Bập bênh và cờ lê
- Con quay hồi chuyển
- Một con lắc hoặc một chiếc dù đang áp dụng mô-men xoắn khi đung đưa
- Một người đi xe đạp
- Cờ tung bay trên cột buồm
Các câu hỏi thường gặp về mô-men xoắn
Sự khác biệt giữa mômen và mômen là gì?
Mô-men xoắn là một trường hợp đặc biệt của Moment, sao cho nó liên quan đến trục của chuyển động quay. Trong khi mô men liên quan đến việc được tác động bởi một ngoại lực để gây ra chuyển động quay.
Mômen có phải là năng lượng không?
Không, mô-men xoắn không phải là năng lượng.
Mômen xoắn khác với lực như thế nào?
Mô-men xoắn là một đối trọng của lực trong cơ học quay. Sự khác biệt cơ bản giữa chúng là mô-men xoắn là khả năng của một lực tạo ra một lực xoắn quanh một trục.
Sự khác nhau giữa mômen trong môi trường điện và mômen trong môi trường từ là gì?
Mô men xoắn được định nghĩa là tích của lực và khoảng cách vuông góc giữa điểm tác dụng lực và điểm trục. Mô-men xoắn trong môi trường điện nghĩa là lực tác dụng trong điện trường, tương tự, mô-men xoắn trong môi trường từ tính là lực tác dụng trong từ trường.
