概念と仕組み
トルクは、軸の周りの力の回転効果を記述します。回転軸から力の作用線までの最短距離が、垂直作用線です。
小さな力でも、長い作用距離があれば、大きなトルクを生み出すことができる。同じ質量を吊るした場合、ピボットの近くと遠くに異なる効果を示す。
関係式と成立条件
垂直に作用する力を考慮する場合、トルクの値は τ=Fd であり、重力の力は mg である。反対するトルクの合計を符号を反転させて計算した結果が 0 であることを確認する。
この実験では、質量と軸との摩擦の測定は行われません。もし物体が回転平衡において、全体として動かない場合、力のバランスも取れている必要があります。
仮想実験で読み取る変化
質量が違っても、質量と腕の長さの積が同じならつり合います。
てこは質量のない剛体で支点の摩擦を省きます。傾きは合計モーメントの向きの強調表示です。実物で荷重試験をしないでください。
重要な関係式と記号
τ = mgd · Στ = τright − τleft
| 記号 | 意味 | 単位 |
|---|---|---|
| τ | 力のモーメント | N·m |
| d | 垂直な力の腕 | m |
| F | 作用する力 | N |
例で確かめる
つり合う条件は？
両側のモーメントが同じ · 質量が違っても、質量と腕の長さの積が同じならつり合います。
よくある誤解
- 与えられた点からの距離ではなく、力の作用線の垂直方向の距離を使用する必要があります。