Opredelitev navora v fiziki

Sila, ki spreminja rotacijsko gibanje telesa

Ferrous Büller/Flickr/CC BY-SA 2.0

Navor (znan tudi kot moment ali moment sile) je težnja a sila povzročiti ali spremeniti rotacijsko gibanje telesa. To je sila zasuka ali obračanja na predmet. Navor se izračuna z množenjem sile in razdalje. Je vektor količino, kar pomeni, da ima tako smer kot velikost. Bodisi kotna hitrost za vztrajnostni moment predmeta se spreminja ali oboje.

Enote za navor

Mednarodni sistem merskih enot ( enote SI ), ki se uporablja za navor, je newton-meter ali N*m. Čeprav so newton-metri enaki Joulov , ker navor ni delo ali energija, zato je treba vse meritve izraziti v newtonmetrih. Navor je predstavljen z grško črko tau: t v izračunih. Ko ga imenujemo moment sile, ga predstavlja M . V imperialnih enotah boste morda videli funt-sila-čevelj (lb⋅ft), ki bi ga lahko skrajšali kot funt-foot, z implicirano 'silo'.

Kako deluje navor

Velikost navora je odvisna od količine uporabljene sile, dolžine kraka vzvoda, ki povezuje os s točko delovanja sile, in kota med vektorjem sile in krakom vzvoda.

Razdalja je momentna roka, pogosto označena z r. Je vektor, ki kaže od osi vrtenja do mesta, kjer deluje sila. Če želite ustvariti več navora, morate uporabiti silo dlje od točke vrtišča ali uporabiti več sile. Kot je rekel Arhimed, bi lahko z dovolj dolgim ​​vzvodom premaknil svet. Če pritisnete na vrata blizu tečajev, morate uporabiti več sile, da jih odprete, kot če bi pritisnili na kljuko dva metra dlje od tečajev.

Če je vektor sile jaz = 0° ali 180° sila ne bo povzročila vrtenja na osi. Bodisi bi se odrival od osi vrtenja, ker je v isti smeri, bodisi bi se odrival proti osi vrtenja. Vrednost navora za ta dva primera je nič.

Najučinkovitejši vektorji sile za ustvarjanje navora so jaz = 90° ali -90°, ki sta pravokotni na vektor položaja. Največ bo naredil za povečanje rotacije.

Pravilo desne roke za navor

Težaven del dela z navorom je, da je izračunano z uporabo a vektorski izdelek . Navor je v smeri kotne hitrosti, ki bi jo povzročil, torej je sprememba kotne hitrosti v smeri navora. Uporabite svojo desno roko in pokrčite prste svoje roke v smeri vrtenja, ki jo povzroči sila, in vaš palec bo kazal v smeri vektorja navora.

Neto navor

V resničnem svetu pogosto vidite več kot eno silo, ki deluje na predmet, da povzroči navor. Neto navor je vsota posameznih navorov. V rotacijskem ravnovesju ni skupnega navora na predmetu. Obstajajo lahko posamezni navori, vendar se seštejejo na nič in se med seboj izničijo.

Viri in dodatno branje

• Giancoli, Douglas C. 'Fizika: Načela z aplikacijami', 7. izd. Boston: Pearson, 2016.
• Walker, Jearl, David Halliday in Robert Resnick. 'Osnove fizike', 10. izdaja. London: John Wiley in sinovi, 2014.