Como calcular o torque: 8 etapas (com fotos)

2 métodos:Use o braço de força e momento Usando o momento de inércia e aceleração angular

A melhor definição de torque é definido como a força para girar um objeto em torno de um eixo, fulcro ou pivô. Pode-se calcular o binário utilizando a força e o braço do momento (a distância perpendicular a partir de uma linha de eixo de acção da força) ou utilizando o momento de inércia e aceleração angular.

método 1Use o braço de força e momento

Identifica as forças exercidas sobre o corpo e os braços do momento. Se a força não é perpendicular ao braço que nota momento (por exemplo, está posicionada com um ângulo) precisa encontrar componentes usando funções trigonométricas como seno e cosseno.

A componente da força dependerá consideradas o equivalente da força normal.
Imagine uma barra horizontal e você precisa aplicar uma força de 10 N em um ângulo de 30 ° acima da barra horizontal para girar o bar.
Uma vez que é necessário utilizar uma força que é perpendicular ao braço do momento, uma força vertical é requerida para rodar a barra.
Então, você precisa considerar o componente ou usar sen30 F = 10 ° N.

Use a equação de torção, τ = Fr, simplesmente para substituir os dados ou dados.

Um exemplo simples é: Imagine uma criança de 30 kg sentado em um lado da gangorra. O comprimento do lado do balanço é de 1,5 m.
Como o eixo de rotação está no centro do balanço, não há necessidade de multiplicar os comprimentos.
Você precisa determinar as forças exercidas pela criança, usando massa e aceleração.
Os dados são a massa, que multiplicar a aceleração da gravidade, g, que é igual a 9,81 m / s2. Por consequência:
Agora você tem todos os dados necessários para usar a equação de torque:

Use os sinais de convenções (positivos ou negativos) para mostrar a direção de torque. Quando a força de rotação no sentido horário do corpo, o torque é negativo. Quando a força de rotação do corpo anti-horário, o binário é positivo.

Para multiplicar as forças aplicadas única resume todas as voltas no corpo.
Como cada força tende a produzir diferentes sentidos de rotação, o uso de sinais convenção é importante para manter o controle do que as forças estão agindo nessas direções.
Por exemplo, duas forças, F1 = 10,0 N no sentido horário e F2 = 9,0 N anti-horário, aplicam-se ao aro de uma roda de 0,050 m.
O corpo é um círculo dado o seu eixo fixo é o centro. Você terá que dividir o diâmetro e encontrar o raio. O rádio medida irá servir como o braço de momento. Por conseguinte, o raio é igual a 0,025 m.
Para maior clareza, podemos resolver torques individuais produzidos pelas forças.
Para forçar uma ação é no sentido horário, em seguida, o torque produzido é negativo:
Para força 2, a ação é anti-horário, em seguida, o torque produzido é positivo:
Agora só podemos resumir as voltas para obter o torque net:

método 2Usando o momento de inércia e aceleração angular

Entenda como o momento de inércia de um corpo funciona para iniciar a solução do problema. O momento de inércia é a resistência de um corpo para movimento de rotação. O momento de inércia é dependente tanto da massa como a massa e é distribuído.

Para entender isso de forma mais clara, imagine dois cilindros com o mesmo diâmetro, mas com diferentes massas.
Imagine que você precisa para transformar os dois cilindros em seus centros.
Obviamente, o cilindro com uma grande massa será mais pesado para rodar o outro cilindro, porque é mais "pesado".
Agora, imagine dois cilindros com diâmetros diferentes, mas com a mesma massa. Para continuar vestindo cilíndrico com a mesma massa, mas também se adaptar diâmetros diferentes, formas ou distribuições em massa de ambos os cilindros são diferentes.
O cilindro com um diâmetro maior será semelhante a uma placa circular plana como um cilindro com diâmetro mais curto será parecido com um tubo de tecido sólido.
O cilindro longo com um diâmetro será mais pesado para ligá-lo, porque uma força maior será necessária para justificar o braço do momento mais longo.

Escolher o que usar para resolver o momento equação de inércia. Há um número disponível para resolver equações o momento de inércia.

A primeira é a equação simples: ou a soma de massa e de momento braços de cada partícula.
A equação é utilizada para pontos ideais ou partículas. A partícula é uma massa objeto ter mas não há espaço.
Em outras palavras, a única característica relevante do objeto é a sua massa, você não precisa saber o tamanho, forma ou estrutura.
O conceito de uma partícula pontual é comumente usado na física para simplificar os cálculos e uso de cenários teóricos e ideais.
Agora, imagine objetos como um cilindro oco ou uma esfera uniforme e sólida. Esses objetos têm forma, tamanho e estrutura claramente definida.
Portanto, você não pode se referir a eles como uma partícula.
Felizmente, você pode usar as equações disponíveis para aplicar a alguns destes objetos comuns:

Resolve o momento de inércia. Para começar a encontrar a torção, você vai precisar para resolver o momento de inércia. Usar o seguinte problema, por exemplo, o seguinte:

Dois pequenos pesos de massa de 5,0 kg e 7,0 kg são colocados em uma barra de luz 4,0 m de comprimento (as massas podem ser deixados). O eixo de rotação está no centro da barra. A barra gira de descanso em uma velocidade angular de 30,0 rad / s em 3.00. Calcula o binário produzido.
Como o eixo de rotação está no centro, o braço de momento de ambos os pesos é igual a metade do comprimento da barra, o qual é de 2,0 m.
À medida que a forma, o tamanho e estrutura não foi especificado "pesos", Podemos supor que os pesos são partículas ideais.
O momento de inércia pode ser calculada como:

Resolvendo a aceleração angular α. fórmula Α = a / r pode ser utilizado para resolver a aceleração angular

A primeira fórmula, α = a / R, pode ser utilizado se a aceleração tangencial e raio são dadas.
aceleração tangencial é a aceleração que é tangente à trajectória do movimento.
Imagine a caminho de um objeto ao longo do caminho da curva. A aceleração tangencial é apenas a sua aceleração linear em qualquer ponto ao longo do caminho.
Para a segunda fórmula, a maneira mais fácil de ilustrar isso é de se relacionar com a cinemática: deslocamento, velocidade e aceleração linear linear.
O deslocamento é a distância (unidade SI: m, m) - a velocidade linear é a variação do deslocamento ao longo do tempo (unidade SI: m / s) - a aceleração linear é a alteração na velocidade linear através do tempo (unidade SI: m / s2).
Agora, considere a equivalência na θ movimento de rotação, o ângulo de rotação de um certo ponto e de linha (unidade SI: Rad) - o deslocamento angular, ω, a variação de tempo do deslocamento angular (unidade SI: rad / s) - e a aceleração angular, α, a variação da velocidade angular por unidade de tempo (unidade SI: rad / s2).
Voltando ao exemplo anterior, os dados para o impulso e momento angular são dadas. Quando começou a partir do repouso, a velocidade angular é 0. Nós podemos utilizar a equação de resolver:

Utilizando a equação, τ = Iα, para encontrar o binário. Basta substituir as respostas obtidas nas etapas anteriores.

Você vai notar que a unidade "rad" não é adequado para as unidades, uma vez que é considerada como uma quantidade adimensional.
Isto significa que você pode contorná-la e continuar o cálculo.
Para fins de análise dimensional, que pode expressar as unidades de aceleração angular de s-2.

dicas

No primeiro método, se o corpo de a partícula é um círculo e o eixo de rotação está no centro, não há necessidade de os componentes de força (desde que a força não é inclinado), pois a força cai sobre a tangente do círculo que é imediatamente perpendicular ao braço do momento.
Se você achar que é difícil pensar como a rotação ocorre, use um lápis e tentar recriar o problema, certifique-se de copiar a localização do eixo de rotação e a direção da força aplicada para uma maior aproximação.

Como calcular o binário

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