MOMEN TORK: CIRI DAN FORMULA, LATIHAN - FIZIKAL - 2024

The tork , tork atau momen daya adalah keupayaan kuasa yang menyebabkan giliran. Secara etimologi, ia menerima nama tork sebagai turunan dari torsi perkataan Inggeris, dari torque Latin (hingga berpusing).

Tork (berkenaan dengan titik tertentu) adalah magnitud fizikal yang dihasilkan daripada membuat produk vektor antara vektor kedudukan titik di mana daya dikenakan dan kekuatan daya (mengikut urutan yang ditunjukkan). Momen ini bergantung pada tiga elemen utama.

Yang pertama dari unsur-unsur ini adalah besarnya daya yang dikenakan, yang kedua adalah jarak antara titik di mana ia diterapkan dan titik yang mana badan berputar (juga disebut lengan tuas), dan elemen ketiga adalah sudut penggunaan daya tersebut.

Semakin besar daya, semakin besar putaran. Hal yang sama berlaku untuk lengan tuas: semakin besar jarak antara titik di mana daya digunakan dan titik yang mana ia menghasilkan putaran, semakin besar ini.

Sudah tentu, tork mempunyai kepentingan khusus dalam pembinaan dan industri, serta dalam aplikasi rumah yang tidak terkira banyaknya, seperti ketika mengencangkan mur dengan sepana.

Rumusan

Ungkapan matematik daya kilas mengenai titik O diberikan oleh: M = rx F

Dalam ungkapan ini r adalah vektor yang bergabung dengan titik O dengan titik P penerapan daya, dan F adalah vektor daya yang dikenakan.

Unit pengukuran momen adalah N ∙ m, yang walaupun dimensi bersamaan dengan Joule (J), mempunyai makna yang berbeza dan tidak boleh dikelirukan.

Oleh itu, modulus daya kilas mengambil nilai yang diberikan oleh ungkapan berikut:

M = r ∙ F ∙ sin α

Dalam ungkapan ini, α adalah sudut antara vektor daya dan vektor lengan tuas. Tork dianggap positif jika badan berpusing berlawanan arah jam; sebaliknya, ia negatif apabila berputar mengikut arah jam.

Unit

Seperti yang telah disebutkan di atas, unit pengukuran tork terhasil dari produk satuan daya dan satuan jarak. Secara khusus, Sistem Unit Antarabangsa menggunakan meter newton yang simbolnya adalah N • m.

Pada tahap dimensi, meter newton mungkin kelihatan setara dengan joule; namun, tidak semestinya Juli digunakan untuk mengekspresikan momen. Joule adalah unit untuk mengukur kerja atau tenaga yang, dari sudut konsep, sangat berbeza dengan momen kilasan.

Dengan cara yang sama, momen kilasan mempunyai watak vektor, yang merupakan kerja skalar dan tenaga.

ciri-ciri

Dari apa yang telah dilihat, maka tork daya yang berkaitan dengan suatu titik mewakili keupayaan daya atau sekumpulan daya untuk mengubah putaran badan tersebut di sekitar sumbu yang melewati titik.

Oleh itu, momen kilasan menghasilkan pecutan sudut pada badan dan besarnya watak vektor (sehingga ditentukan dari modul, arah dan akal) yang terdapat dalam mekanisme yang telah dikenakan ke kilasan atau lenturan.

Tork akan menjadi sifar jika vektor daya dan vektor r mempunyai arah yang sama, kerana dalam hal itu nilai sin α akan menjadi sifar.

Tork hasil

Memandangkan badan tertentu di mana serangkaian daya bertindak, jika daya yang dikenakan bertindak dalam satah yang sama, tork yang terhasil dari penerapan semua kekuatan ini; adalah jumlah momen kilasan yang dihasilkan dari setiap daya. Oleh itu, benar bahawa:

M _T = ∑ M = M ₁ + M _{2 +} M ₃ +…

Sudah tentu, perlu mengambil kira kriteria tanda untuk momen kilasan, seperti yang dijelaskan di atas.

Permohonan

Tork terdapat dalam aplikasi seharian seperti mengencangkan mur dengan sepana, atau membuka atau menutup keran atau pintu.

Walau bagaimanapun, aplikasinya semakin jauh; daya kilas juga terdapat pada paksi mesin atau hasil usaha yang mana rasuk dikenakan. Oleh itu, aplikasinya dalam industri dan mekanik banyak dan beragam.

Latihan yang diselesaikan

Berikut adalah beberapa latihan untuk memudahkan memahami perkara di atas.

Latihan 1

Memandangkan rajah berikut di mana jarak antara titik O dan titik A dan B masing-masing 10 cm dan 20 cm:

a) Hitung nilai modulus daya kilas berkenaan dengan titik O jika daya 20 N dikenakan pada titik A.

b) Hitung apa mestilah nilai daya yang dikenakan pada B untuk mencapai daya kilas yang sama seperti yang diperoleh pada bahagian sebelumnya.

Penyelesaian

Pertama, lebih mudah untuk memindahkan data ke unit sistem antarabangsa.

r _A = 0.1 m

r _B = 0.2 m

a) Untuk mengira modulus tork, kami menggunakan formula berikut:

M = r ∙ F ∙ sin α = 0.1 ∙ 20 ∙ 1 = 2 N ∙ m

b) Untuk menentukan kekuatan yang diminta, lanjutkan dengan cara yang serupa:

M = r ∙ F ∙ sin α = 0.2 ∙ F ∙ 1 = 2 N ∙ m

Menyelesaikan F kami memperoleh bahawa:

F = 10 N

Latihan 2

Seorang wanita menggunakan kekuatan 20 N pada hujung sepana panjang 30 cm. Sekiranya sudut daya dengan pemegang sepana adalah 30 °, berapakah tork pada kacang?

Penyelesaian

Formula berikut digunakan dan dikendalikan:

M = r ∙ F ∙ sin α = 0.3 ∙ 20 ∙ 0.5 = 3 N ∙ m

Rujukan

1. Momen kekuatan. (nd). Di Wikipedia. Diakses pada 14 Mei 2018, dari es.wikipedia.org.
2. Tork (nd). Di Wikipedia. Diakses pada 14 Mei 2018, dari en.wikipedia.org.
3. Serway, RA dan Jewett, Jr JW (2003). Fizik untuk Saintis dan Jurutera. Brooks Cole Ed ke-6.
4. Marion, Jerry B. (1996). Dinamika klasik partikel dan sistem. Barcelona: Ed. Saya berbalik.
5. Kleppner, Daniel; Kolenkow, Robert (1973). Pengenalan kepada Mekanik. McGraw-Hill.