13 faktů o směru točivého momentu: magnetické, elektrické a jak je najít

by

V tomto článku budeme diskutovat o faktech o směru točivého momentu v magnetickém a elektrickém poli.

Víme, že je možné otáčet objektem kolem jeho osy, síla, která je za to zodpovědná, se obvykle nazývá točivý moment. Točivý moment vede k úhlovému zrychlení. Točivý moment v zásadě odpovídá rotační síle, která je zodpovědná za rotační pohyb kolem osy známé jako osa rotace.

Následující část se zabývá několika obecnými fakty spojenými se směrem točivého momentu.

Směr točivého momentu

Protože točivý moment je vektor, má se za to, že má určitý směr. Matematicky můžeme vysvětlit točivý moment jako vektor, který je výsledkem, když vezmeme křížový produkt vektoru radiální vzdálenosti s vektorem síly. Vektor, který získáme, což není nic jiného než točivý moment, je v podstatě ortogonální k vektorům zapojeným do křížového součinu. Vektor lze vidět směřující ke stránce nebo mimo stránku.

Další část vysvětluje dva směry točivého momentu.

Jaké jsou dva směry točivého momentu?

Jak již víme, moment představuje vektorovou veličinu. Vyhodnocení hodnoty točivého momentu je kombinací hodnocení obou směrů i velikosti. Obecně se zdá, že určený směr je kolmý vzhledem k aplikovanému směru síly a poloměr od osy.

Následující část se zabývá směrem točivého momentu vzhledem k síle.

Směr krouticího momentu vzhledem k síle

Výpočet točivého momentu zahrnuje určení obou směrů i velikosti. Obecně se zdá, že určený směr je kolmý vzhledem k působící síle a poloměru od osy. Úhlová rychlost a změna úhlové rychlosti vyvolaná působením točivého momentu jsou také ve stejném směru jako směr točivého momentu.

Další část říká, proč je směr točivého momentu vždy kolmý na sílu.

Je točivý moment vždy kolmý na sílu

Zdá se, že určený směr točivého momentu je kolmý vzhledem k působící síle. Směr krouticího momentu se pohodlně přiřazuje pomocí pravidla pravé ruky, které říká, že prsty na pravé straně se kroutí ve směru, který ukazuje na poloměr, stejně jako aplikovaná síla, a směr točivého momentu je pak reprezentován palec pravé ruky.

Pojďme nyní diskutovat o jiném skutečnost týkající se směru točivého momentu.

Proč je směr točivého momentu kolmý na sílu?

Točivý moment se pohodlně přiřadí směru pomocí pravidla pravé ruky. Matematicky můžeme točivý moment vysvětlit jako vektor, který vznikne, když vezmeme křížový součin vektoru radiální vzdálenosti s vektorem síly. Vektor, který získáme, což není nic jiného než točivý moment, je v podstatě ortogonální k vektorům zapojeným do křížového součinu. Vektor lze vidět směřující ke stránce nebo mimo stránku.

Následující část se zabývá vyhodnocením směru točivého momentu.

Jak zjistit směr točivého momentu?

O směru, ve kterém se kroutící moment orientuje nebo jednoduše řečeno, bodů rozhoduje obvykle síla působící Směr krouticího momentu se pohodlně přiřazuje pomocí pravidla pravé ruky, které říká, že prsty v pravé ruce se kroutí ve směru, který ukazuje na poloměr i aplikovanou sílu. Směr krouticího momentu, ve kterém se orientuje nebo jednoduše řečeno bodů, je dán palcem.

Délka ramena páky je „r“ a „θ“ je úhel, který svírá vektor síly s ramenem vodováhy.

                                                                                                                    τ = Frsinθ

Problém: Při působení síly je F= 5N a délka ramena páky je r=4m. Najděte točivý moment, když je úhel mezi vektorem síly a vektorem poloměru 30°.

Řešení: Víme, že τ = Frsinθ

Nyní, když dosadíme dané hodnoty do výše uvedené rovnice, dostaneme,

                                           τ = 5 x 4 x sin 30°

                                        τ = 10 Nm

Následující část popisuje metodu k nalezení směru točivého momentu spojeného s dipólem v libovolném magnetickém poli.

Směr točivého momentu v magnetickém poli

Točivý moment je vektor, který vznikne, když vezmeme křížový součin vektoru radiální vzdálenosti s vektorem síly. Když se předpokládá, že proudová smyčka nebo magnetický dipól je přítomna v libovolném magnetickém poli, smyčka vyvine tendenci, jejímž dopadem se orientuje podle směru pole v blízkosti tohoto pole.

Potom lze směr souvisejícího točivého momentu určit pomocí velmi známého pravidla pravé ruky.

 

Jak zjistit směr točivého momentu v magnetickém poli?

Pro výpočet směru točivého momentu v dipólu umístěném v magnetickém poli se postupuje podle následující teorie: Směr souvisejícího točivého momentu lze určit pomocí velmi známého pravidla pravé ruky. Zde se předpokládá, že po orientaci, která je umístěna v magnetickém poli, složíme prsty ve směru proudové smyčky. Použitý vzorec je, τ = m × B = |m||B| sinθ.

Kde se uplatňuje m- magnetický moment a B- magnetické pole.

Když se říká, že proudová smyčka je umístěna v magnetickém poli, má se za to, že smyčka má tendenci orientovat se podle směru pole v důsledku vlivu tohoto pole.

Problém:

Je-li intenzita magnetického pole, ve kterém je magnetický dipól udržován svírající úhel 30°, 3 × 10-4 T. Najděte směr točivého momentu působícího na dipól, když je dipólový moment dán hodnotou 0.335 × 10-3 Am?

Odpověď: Elektrické pole, B = 3 × 104 T

           Úhel mezi dipólem a magnetickým polem, θ = 30°

          Magnetický moment = 0.335 × 10-3Cm

    τ = |m||B| sinθ.

      = (0.335 × 10-3  Am) (3 × 104 T) hřích (30°)

      = 5 Nm

Směr točivého momentu v rovnoměrném elektrickém poli

Teorie pro určení směru točivého momentu v homogenním elektrickém poli je uvedena níže, Říká se, že dipól, když je umístěn v rovnoměrném elektrickém poli, získá translační rovnováhu v důsledku implikace stejné velikosti elektrického tlaku v obou směrech na kladné i záporné náboje. Čistý tlak je tedy považován za nulový, ale říká se, že rotuje s an úhlová rychlost.

Síla i poloměr jsou zodpovědné za velikost a směr točivého momentu.

Jak zjistit směr točivého momentu v elektrickém poli?

Abychom vypočítali směr točivého momentu v dipólu umístěném v elektrickém poli, použijeme níže uvedenou metodu, Kolmá vzdálenost může být označována jako rameno hladiny. Když vezmeme součin vodováhy s aplikovanou silou, dostaneme krouticí moment. Zde je krouticí moment dán vztahem τ= PEsinθ. „P“ je dipólový moment a „E“ je aplikované elektrické pole.

Problém:

Je-li intenzita elektrického pole, ve kterém je elektrický dipól udržován svírající úhel 30°, 3 × 104 N ⁄ C. Najděte moment působící na dipól, když je dipólový moment zadán na hodnotu 0.335 × 10-3C-m?

Odpověď: Elektrické pole, E = 3 × 104 N⁄C

           Úhel mezi dipólem a elektrickým polem, θ = 30°

          Dipólový moment = 0.335 × 10-3Cm

    τ = PEsinθ

      = (0.335 × 10-3Cm) (3 × 104 N ⁄ C) sin (30°)

      = 5 Nm

Dále uvidíme směr točivého momentu v elektrickém dipólu.

Směr točivého momentu v elektrickém dipólu

Torque je vektor, který vznikne, když vezmeme křížový součin vektoru radiální vzdálenosti s vektorem síly. O dipólu, když je umístěn v rovnoměrném elektrickém poli, se říká, že získá translační rovnováhu v důsledku implikace stejné velikosti elektrického tlaku v obou směrech na kladné i záporné náboje. Zde je krouticí moment dán vztahem τ= PEsinθ. P je dipólový moment a E je aplikované elektrické pole.

Síla i poloměr jsou zodpovědné za velikost a směr točivého momentu.

Směr točivého momentu na proudové smyčce

Pro výpočet točivého momentu v proudové smyčce umístěné v magnetickém poli se postupuje podle následující teorie: Související točivý moment lze určit pomocí velmi známého pravidla pravé ruky. Zde se předpokládá, že po orientaci, která je umístěna v magnetickém poli, složíme prsty ve směru proudové smyčky. Ukazuje, že krouticí moment působí v levém směru po směru, na který ukazuje náš palec.

Když se říká, že proudová smyčka je umístěna v magnetickém poli, má se za to, že smyčka má tendenci orientovat se podle směru pole v důsledku vlivu tohoto pole.

Jak změnit směr momentového klíče?

Upevnění, jako je matice nebo šroub, je způsobeno určitým točivým momentem pomocí nástroje známého jako momentový klíč. Klíč je obvykle opatřen rukojetí a otáčením a otáčením rukojeti bychom mohli být schopni nastavit klíč a následně změnit směr momentového klíče. To je možné, protože dosáhneme stlačení pružiny rukojetí, takže vyžaduje větší krouticí moment, aby se kulička uvolnila.

Postupem času můžeme pozorovat slabší tlak na pružinu, pokud je klíč skladován z důvodu zatížení.

Další část se zabývá často kladenými otázkami týkajícími se směru točivého momentu.

Uveďte druhy točivého momentu.

V zásadě existují dva různé druhy točivého momentu, které jsou uvedeny níže,

Statický točivý moment: Točivý moment, který nemůže způsobit an úhlové zrychlení je obecně považován za statický točivý moment. Například: když potřebujeme zatlačit na zavřené dveře, krouticí moment, který k tomu použijeme, je statický krouticí moment.

Dynamický točivý moment: Naproti tomu točivý moment, který je schopen generovat an je uvažováno úhlové zrychlení aby to byl dynamický točivý moment. Příklad: V závodním voze má přítomná hnací hřídel obecně tendenci vykazovat dynamický točivý moment.

Jak můžete podrobně vysvětlit točivý moment?

Abychom podrobně vysvětlili točivý moment, uvažujme příklad dvou sil působících na objekt v opačném směru. Zde platí, že když jsou velikosti obou sil F1 a F2 stejné, pak se čistá síla působící na objekt jeví jako nulová a bude v rovnováze (translační). I když se říká, že je v translační rovnováze, působí na něj síla, obecně nazývaná moment síly nebo točivého momentu, díky níž se otáčí.

Jak můžete vysvětlit točivý moment na příkladu?

Podívejme se na příklad dveří a pokusme se porozumět konceptu točivého momentu. Abychom mohli dveře otočit, můžeme potřebovat větší sílu, když působíme silou v bodě, který je blíže k pantu. Směr, ve kterém síla působí, také ovlivňuje velikost potřebné síly

Můžeme potřebovat menší sílu, když se osa spojí s bodem, kde působí síla, a závěs je kolmý ke směru točivého momentu.

 Jak byl vypočítán točivý moment?

Hodnota točivého momentu závisí na velikosti použité síly a také na kolmé vzdálenosti od bodu, ve kterém působíte silou. Kolmá vzdálenost může být označována jako rameno hladiny. Když vezmeme součin vodováhy s aplikovanou silou, dostaneme krouticí moment. Délka ramena hladiny je „r“ a „θ“ je úhel, který svírá vektor síly s ramenem hladiny, pak,

                                                                                                                    τ= Frsinθ

Jak vysvětlujete pojem točivý moment v autě?

Obecně lze výraz pro rotační nebo kroutící sílu považovat za krouticí moment. Říká se, že točivý moment vzniká ve vozidle, když motory tvořící tato vozidla mají tendenci se otáčet kolem osy. V zásadě se považuje za sílu vozidla. Obrovské nákladní vozy s těžkým nákladem jsou poháněny tak, aby podstoupily pohyb prostřednictvím točivého momentu.

Jaké jsou aplikace točivého momentu?

Některé aplikace točivého momentu mohou být následující,

  • Gyroskopy
  • Při jízdě na kole
  • Houpající se kyvadlo
  • Vlajka vlající při připevnění z jedné strany
  • Padák
  • V houpačkách

Rozlišujte mezi kroutícím momentem a momentem.

Točivý moment není nic jiného než zvláštní případ okamžiku. Točivý moment je obecně spojen s osou rotace odpovídající rotaci. Naproti tomu moment souvisí pouze s dosažením vnější silou, která vyvolává rotaci.

Je točivý moment formou energie?

Točivý moment nelze brát jako energii, protože je to vektor, který vznikne, když vezmeme křížový součin vektoru radiální vzdálenosti s vektorem síly. Matematicky můžeme točivý moment vysvětlit jako vektor, který vznikne, když vezmeme křížový součin vektoru radiální vzdálenosti s vektorem síly. Vektor, který získáme, což není nic jiného než točivý moment, je v podstatě ortogonální k vektorům zapojeným do křížového součinu. Vektor lze vidět směřující ke stránce nebo mimo stránku.

Jak můžete rozlišit točivý moment a sílu?

Síla ovlivňuje hodnotu točivého momentu, ale obě nejsou stejné. V rotační mechanice můžeme říci, že protipólem síly není nic jiného než točivý moment. Vlastnost síly, která jí umožňuje způsobit rotaci nebo kroucení kolem osy, je jednoduše točivý moment; to může být základní rozdíl mezi nimi.

Uveďte některé příklady točivého momentu v našem každodenním životě.

Málo příklady zobrazující točivý moment lze uvést níže,

  • Když otevřeme uzávěr láhve
  • Volant při pokusu o otočení
  • Při jízdě na kole
  • Houpající se kyvadlo
  • Vlajka vlající při připevnění z jedné strany
  • Padák
  • V houpačkách

Jak souvisí točivý moment se silou?

Vlastností síly, která jí umožňuje způsobit rotaci nebo kroucení kolem osy, je jednoduše točivý moment. Vynakládání síly, ke kterému dochází, aby se předmět otočil kolem osy, není nic jiného než točivý moment. Předmět se zrychluje vlivem síly, což je případ lineární kinematiky, zatímco v úhlové kinematice stejnou akci vykonává krouticí moment.

Uveďte některé charakteristiky točivého momentu

Charakteristiky, které jsou spojeny s kroutícím momentem, jsou

  • Točivý moment je v podstatě vektorová veličina
  • Síla působící podél osy otáčení určuje orientaci vektoru momentu.

Co myslíš kladným a záporným točivým momentem?

Točivý moment může být kladný a záporný v závislosti na směru síly. Kladný točivý moment získáme, když síla, která za něj odpovídá, působí ve směru hodinových ručiček. Podobně jakákoli síla, o které se předpokládá, že působí proti směru hodinových ručiček, bude spojena s a záporný točivý moment. Protože točivý moment je ovlivněn vzdáleností a silou, když se zdají být větší, vedou k vyššímu točivému momentu.

Co se stane, když je dipól umístěn v nerovnoměrném elektrickém poli?

Dipól je vystaven jak síle, tak točivému momentu, když je vystaven nerovnoměrnému elektrickému poli. Dipól se pak vyrovná podél směru pole a síla, kterou působí náboje v dipólu, je nestejná; výsledkem je čistá síla, která působí na dipól ve směru pole.

Kdy zažívá dipól maximální elektrické pole?

Jsme již vědět, že točivý moment na dipól se vypočítá podle vzorce τ = PEsinθ. Z výše uvedeného výrazu je zřejmé, že hodnota točivého momentu bude maximální, když je sinθ maximum, a to nastane, když hodnota θ bude 90°. Takže hřích90° = 1

V kolika směrech momentový klíč měří točivý moment?

Je známo, že měření točivého momentu momentovým klíčem se provádí pouze v jednom směru. Momentový klíč může vyhodnotit točivý moment pouze v jednom směru, protože existuje možnost, že momentový klíč zaklapne pouze na jedné straně. Momentový klíč se obecně chová jednoduše jako normální klíč v opačném směru.

Utahuje momentový klíč lano?

Ano, momentový klíč lze také použít při utahování lana jeho seřízením. Nejprve bychom měli nastavit hmotnost a šroub by měl být zesílen ve směru (obvykle ve směru hodinových ručiček). Poté se na smyčkový konec lana umístí závaží, zejména na určené místo. Říká se, že máte hotovo, když uslyšíte zvuk cvaknutí.

Shrnutí

Kroutící moment je vhodně přiřazován ke směru pomocí pravidla pravé ruky, které říká, že prsty v pravé ruce se kroutí podél směru, který ukazuje na poloměr, stejně jako aplikovaná síla, a pak směr krouticího momentu je reprezentován palec pravé ruky. Točivý moment je vektor, který vznikne, když vezmeme křížový součin vektoru radiální vzdálenosti s vektorem síly.

Také čtení: