Moment (også kendt som moment eller kraftmoment) er tendensen til en kraft at forårsage eller ændre rotationsbevægelse af en krop. Det er en drejning eller drejningskraft på et objekt. Moment beregnes ved at multiplicere kraft og afstand. Det er en vektor kvantitet, hvilket betyder, at den har både en retning og en størrelse. Enten vinkelhastigheden for træghetsmoment af et objekt ændrer sig, eller begge dele.
Enheder af drejningsmoment
Det internationale måleenhedssystem (SI-enheder) der bruges til drejningsmoment er Newton-meter eller N * m. Selvom newton-meter er lig med joule, da drejningsmoment ikke er arbejde eller energi, så alle målinger skal udtrykkes i Newton-meter. Drejningsmoment er repræsenteret ved det græske bogstav tau: τ i beregninger. Når det kaldes magtmomentet, repræsenteres det af M. I kejserlige enheder kan du muligvis se pund-kraft-fødder (lb⋅ft), der kan forkortes som pund-fod, med "styrken" underforstået.
Sådan fungerer moment
Størrelsen af drejningsmomentet afhænger af, hvor meget kraft, der udøves, længden af den armen, der er forbundet aksen til det punkt, hvor kraften påføres, og vinklen mellem kraftvektoren og armen arm.
Afstanden er øjeblikket arm, ofte betegnet med r. Det er en vektor, der peger fra rotationsaksen til hvor kraften virker. For at producere mere drejningsmoment skal du anvende kraft længere fra drejepunktet eller anvende mere kraft. Som Archimedes sagde, at han fik et sted at stå med en lang nok håndtag, kunne han bevæge verden. Hvis du skubber på en dør i nærheden af hængslerne, skal du bruge mere kraft for at åbne den, end hvis du skubbede på den ved dørhåndtaget to meter længere fra hængslerne.
Hvis kraftvektoren θ = 0 ° eller 180 ° kraften forårsager ingen rotation på aksen. Den vil enten blive skubbet væk fra rotationsaksen, fordi den er i samme retning eller skyder mod rotationsaksen. Værdien af drejningsmomentet for disse to tilfælde er nul.
De mest effektive kraftvektorer til at producere drejningsmoment er θ = 90 ° eller -90 °, som er vinkelret på positionsvektoren. Det vil gøre mest for at øge rotationen.
Højre regel for drejningsmoment
En vanskelig del af at arbejde med drejningsmoment er, at det er beregnet ved hjælp af en vektor produkt. Drejningsmomentet er i retning af den vinkelhastighed, der ville blive frembragt af det, så ændringen i vinkelhastighed er i drejningsmomentets retning. Brug din højre hånd og krøl fingrene på din hånd i rotationsretningen forårsaget af kraften, og tommelfingeren peger i retning af drejningsmomentvektoren.
Netmoment
I den virkelige verden ser man ofte mere end en kraft, der virker på et objekt, der forårsager drejningsmoment. Nettomomentet er summen af de individuelle drejningsmomenter. I rotationsbalance er der ikke et nettomoment på objektet. Der kan være individuelle drejningsmomenter, men de tilføjer op til nul og annullerer hinanden.
Kilder og videre læsning
- Giancoli, Douglas C. "Fysik: principper med applikationer," 7. udg. Boston: Pearson, 2016.
- Walker, Jearl, David Halliday og Robert Resnick. "Fundamentals of Physics," 10. udgave. London: John Wiley og sønner, 2014.