Vsebina
Vsa fizika se ukvarja z opisom, kako se predmeti premikajo in kako se določene količine, ki jih imajo (npr. Energija, zagon), izmenjujejo med seboj in z okoljem. Morda je najbolj temeljna količina, ki upravlja gibanje, sila, ki jo opisujejo Newtonovi zakoni.
Ko si zamislite sile, si verjetno predstavljate, da se predmeti potisnejo ali potegnejo v ravno črto. Pravzaprav, kjer ste bili prvič izpostavljeni pojmu sile v tečaju fizike, je to takšen scenarij, ki ste ga predstavili, ker je najpreprostejši.
Toda fizikalni zakoni, ki urejajo rotacijsko gibanje, vključujejo popolnoma drugačen nabor spremenljivk in enačb, čeprav so osnovna načela enaka. Ena od teh posebnih količin je navora, ki pogosto deluje pri vrtenju gredi v strojih.
Kaj je sila?
Sila, poenostavljeno povedano, je potisk ali vleka. Če neto učinek vseh sil, ki delujejo na predmet, ni odpovedan, potem bo ta neto sila povzročila, da se predmet pospeši ali spremeni hitrost.
Morda v nasprotju z vašo intuicijo in idejami starih Grkov ni potrebno premikati predmeta s stalno hitrostjo, saj je pospešek opredeljen kot hitrost spreminjanja hitrosti.
Če a = 0, sprememba v v = 0 in nobena sila ni potrebna, da bi se objekt še naprej premikal, pod pogojem, da nanj ne delujejo druge sile (vključno z vlekom zraka ali trenjem).
V zaprtem sistemu je vsota vseh prisotnih sil enaka nič in vsota vseh prisotnih navora je prav tako nič, sistem se šteje za ravnovesje, saj ga nič ne sili k spremembi gibanja.
Pojasnjen navor
Vrtljivi protipostavni sili v fiziki je navor, ki ga predstavlja T.
Navor je kritična sestavina praktično vseh vrst inženirskih aplikacij, ki jih je mogoče zamisliti; vsak stroj, ki vključuje vrtljivo gred, vključuje komponento navora, ki predstavlja skoraj celoten transportni svet, skupaj s kmetijsko opremo in še veliko več v industrijskem svetu.
Splošna formula navora je podana s
T = F × r × sin θKje F je sila, ki se uporablja na ročici dolžine ročice r pod kotom θ . Ker je sin 0 ° = 0 in sin 90 ° = 1, lahko vidite, da je navor največji, ko silo pritiskate pravokotno na ročico. Ko razmišljate o kakršnih koli izkušnjah z dolgimi ključi, ki ste jih morda imeli, je to verjetno smiselno.
Formula navora gredi
Za izračun navora gredi - na primer, če iščete formulo navora odmične gredi - morate najprej določiti vrsto gredi, o kateri govorite.
To je zato, ker so gredi, ki so na primer izrezani in vsebujejo vso svojo maso v cilindričnem obroču, obnašajo drugače kot trdne gredi istega premera.
Za torzijo na obeh votlih ali trdnih gredih se imenuje količina strižni stres, predstavlja τ (grška črka tau) stopi v poštev. Tudi polarni vztrajnostni moment območja, J, količina, kot je masa pri vrtilnih težavah, vstopi v mešanico in je specifična za konfiguracijo gredi.
Splošna formula navora na gredi je:
T = τ × frac {J} {r}kje r je dolžina in smer ročice. Za trdno gred J ima vrednost (π / 2)r4.
Za izrezano gred J namesto tega je (π / 2) (ro4 – rjaz4), kje ro in ro sta zunanji in notranji polmer gredi (trdni del zunaj do praznega valja).