Isi
Semua fisika berkaitan dengan menggambarkan bagaimana benda bergerak dan bagaimana jumlah tertentu yang mereka miliki (mis., Energi, momentum) dipertukarkan satu sama lain dan lingkungan. Mungkin gerakan mengatur kuantitas yang paling mendasar adalah kekuatan, yang dijelaskan oleh Hukum Newton.
Ketika Anda membayangkan kekuatan, Anda mungkin membayangkan benda didorong atau ditarik dalam garis lurus. Bahkan, di mana Anda pertama kali terkena konsep kekuatan dalam kursus ilmu fisika, ini adalah jenis skenario yang Anda hadirkan karena itu yang paling sederhana.
Tetapi hukum fisika yang mengatur gerak rotasi mencakup serangkaian variabel dan persamaan yang sama sekali berbeda, bahkan jika prinsip-prinsip yang mendasarinya sama. Salah satu dari jumlah khusus ini adalah torsi, yang sering bertindak untuk memutar poros di mesin.
Apa itu Force?
Sederhananya, gaya adalah dorongan atau tarikan. Jika efek total semua gaya yang bekerja pada suatu objek tidak dibatalkan, maka gaya total itu akan menyebabkan objek berakselerasi, atau mengubah kecepatannya.
Bertentangan, mungkin, dengan intuisi Anda sendiri dan juga dengan ide-ide orang Yunani kuno, kekuatan tidak diperlukan untuk memindahkan objek dengan kecepatan konstan, karena akselerasi didefinisikan sebagai laju perubahan kecepatan.
Jika Sebuah = 0, ubah v = 0 dan tidak ada gaya yang diperlukan agar objek terus bergerak, asalkan tidak ada gaya lain (termasuk hambatan udara atau gesekan) yang bekerja padanya.
Dalam sistem tertutup, jika jumlah semua gaya yang ada adalah nol dan jumlah semua torsi yang ada juga nol, sistem dianggap masuk kesetimbangan, karena tidak ada yang memaksa untuk mengubah gerakannya.
Dijelaskan Torsi
Mitra rotasi untuk memaksa dalam fisika adalah torsi, diwakili oleh T.
Torsi adalah komponen penting dari hampir semua jenis aplikasi teknik yang dapat dibayangkan; setiap mesin yang termasuk poros berputar termasuk komponen torsi, yang menyumbang hampir seluruh dunia transportasi, bersama dengan peralatan pertanian dan banyak lagi di dunia industri.
Formula umum untuk torsi diberikan oleh
T = F × r × sin θDimana F adalah gaya yang diterapkan pada lengan panjang tuas r secara miring θ . Karena sin 0 ° = 0 dan sin 90 ° = 1, Anda dapat melihat bahwa torsi dimaksimalkan ketika gaya diterapkan secara tegak lurus ke tuas. Ketika Anda berpikir tentang pengalaman dengan kunci pas panjang yang mungkin Anda miliki, ini mungkin masuk akal secara intuitif.
Formula Torsi Poros
Untuk menghitung torsi poros - misalnya, jika Anda mencari rumus torsi camshaft - Anda harus terlebih dahulu menentukan jenis poros yang Anda bicarakan.
Ini karena poros yang, misalnya, dilubangi dan berisi semua massanya dalam cincin silinder berperilaku berbeda dari poros padat dengan diameter yang sama.
Untuk puntir pada poros berongga atau padat, suatu kuantitas disebut stres geser, dipersembahkan oleh τ (huruf Yunani tau), ikut bermain. Juga momen kutub inersia suatu daerah, J, jumlah yang agak seperti massa dalam masalah rotasi, memasuki campuran dan khusus untuk konfigurasi poros.
Formula umum untuk torsi pada poros adalah:
T = τ × frac {J} {r}dimana r adalah panjang dan arah lengan tuas. Untuk poros yang kokoh, J memiliki nilai (π / 2)r4.
Untuk poros berlubang, J sebagai gantinya adalah (π / 2) (rHai4 – rsaya4), dimana ro dan rHai adalah jari-jari luar dan dalam dari poros (bagian padat dari luar ke silinder kosong).