Hvordan er det muligt for en stor kraft at producere kun lille eller endda nul drejningsmoment?

Forståelse af drejningsmoment

Moment er det rotationsækvivalent med kraft. Det er en kraft tendens til at få et objekt til at rotere omkring en bestemt akse. De vigtigste faktorer, der bestemmer drejningsmoment, er:

* kraft (f): Størrelsen af ​​den påførte kraft.

* afstand (r): Afstanden mellem rotationsaksen og det punkt, hvor kraften påføres (også kendt som momentarmen).

* vinkel (θ): Vinklen mellem kraftvektoren og linjen, der forbinder rotationsaksen til påføringspunktet.

Hvor stor kraft kan resultere i lille eller nul drejningsmoment

1. kraft påført ved eller i nærheden af ​​rotationsaksen:

- Hvis kraften påføres direkte ved rotationsaksen (r =0), vil drejningsmomentet altid være nul, uanset kraftens størrelse. Dette skyldes, at øjeblikket er nul.

- Selv hvis kraften påføres meget tæt på rotationsaksen (R er meget lille), vil drejningsmomentet være meget lille, selv med en stor kraft.

2. kraft parallelt med linjen, der forbinder aksen og påføringspunktet:

- Når kraften er parallel med linjen, der forbinder rotationsaksen til påføringspunktet (θ =0 °), er drejningsmomentet nul. Dette skyldes, at den vinkelrette komponent af kraften, der bidrager til rotation, er nul.

Eksempler

* skubbe en dør åben: Hvis du skubber en dør i midten, anvender du en stor kraft, men drejningsmomentet er relativt lille, fordi afstanden fra hængslerne (rotationsaksen) er lille.

* holder en vægt: Hvis du holder en tung vægt med din arm udvidet, anvender du en stor kraft, men drejningsmomentet på din skulder minimeres, fordi vægten er tæt på rotationsaksen (din skulderled).

* et hjul drejer: Hvis du påfører en kraft vinkelret på kanten af ​​et hjul, genererer du maksimalt drejningsmoment. Men hvis du anvender en kraft, der er parallelt med kanten, vil drejningsmomentet være nul.

Kortfattet

En stor kraft kan producere lille eller nul drejningsmoment, når kraften påføres:

* Direkte ved rotationsaksen (r =0)

* Meget tæt på rotationsaksen (R er meget lille)

* Parallel med linjen, der forbinder rotationsaksen til påføringspunktet (θ =0 °)