Định nghĩa của moment

Trong vật lý học, momen là xu hướng của một lực làm cho một vật quay quanh trục quay hoặc trục xoay. Đơn vị của moment là Newton-mét. Chữ cái Hy Lạp là tau. Khái niệm moment bắt nguồn từ nghiên cứu của Archimedes về đòn bẩy. Mô-men xoắn còn được gọi là mô-men xoắn hoặc mô-men xoắn. Moment có thể làm cho một vật thay đổi chuyển động quay của nó. Đẩy hoặc kéo liên quan đến lực, trong khi xoắn liên quan đến thời điểm. Moment tương đương với tích ngã ba của vectơ hướng tâm so với lực.

Ý nghĩa tiếng Anh: the tendency of a force to make an object rotate

Moment of force là đại lượng vật lý mà lực tác động lên vật thể. Nó có thể được chia thành moment của lực đối trục và moment của lực đối điểm. Ví dụ: M=LxF. trong đó L là vectơ khoảng cách từ trục quay đến điểm lực và F là lực vectơ; Thời điểm cũng là vector.

Moment của lực đối với trục là đại lượng vật lý mà lực đối với vật thể tạo ra tác dụng quay quanh một trục nhất định và kích thước của nó bằng với thành phần của lực trên mặt phẳng vuông góc với trục đó và sản phẩm của đường tác dụng phân chia này đến khoảng cách thẳng đứng của trục đó. Ví dụ, khi mở cửa, lực tách của lực bên ngoài F song song với trục cửa F П không thể tạo ra tác dụng quay trên cửa (Hình 1), vì lực này đã được cân bằng bởi lực ràng buộc của trục cố định (xem ràng buộc). Lực có khả năng quay đối với cửa là lực tách của F trên mặt phẳng vuông góc với trục cửa F ⊥=Fcos α. Từ điểm tác động A của F làm mặt phẳng П vuông góc với trục và giao nhau với trục tại điểm O. Người ta biết được bằng thực nghiệm rằng chuyển động của lực F trên vật thể tỷ lệ thuận với khoảng cách thẳng đứng l từ O đến F ⊥. l được gọi là cánh tay của F ⊥ đối với trục, nó bằng rsin β, trong đó r=OA; β là góc giữa F ⊥ và OA. Do đó, chuyển động của lực F đối với vật thể được xác định bằng tích của Fcos α và rsin β, một đại lượng vật lý được gọi là moment của lực F đối với trục, đó là một đại lượng thế hệ. Khi α=0 ° và β=90 °, lực F có momen lớn đối với trục, do đó, để cải thiện hiệu quả quay, lực F phải nằm trong mặt phẳng thẳng đứng của trục và vuông góc với đường nối OA. Nếu lực F nằm trong mặt phẳng thẳng đứng của trục (Hình 2), momen của lực F đối với trục là rFsinβ. Lượng này cũng có thể được biểu diễn bằng hai lần diện tích △ OAB, trong đó AB=F.

Momen của lực đối điểm là đại lượng vật lý mà lực đối với vật thể tạo ra tác dụng xoay quanh một điểm nhất định, tương đương với tích vectơ của mũi tên và mũi tên tại vị trí tác dụng của lực. Ví dụ, một vật thể được cố định vào điểm O bằng bản lề bóng chịu lực tạm thời F, với điểm tác động của F là A, r đại diện cho mũi tên vị trí của A và góc kẹp của r với F là α (Hình 3). Nếu vật thể ban đầu đứng yên, sau khi bị lực F tác động, nó sẽ quay dọc theo một mặt phẳng vuông góc với r và F và đi qua trục tức thời của điểm O. Kích thước của hành động quay được biểu thị bằng rFsin α. Vì trục tức thời có định hướng, lực F đến thời điểm O được xác định là một vectơ, được biểu thị bằng M, tức là M=r × F. Hướng chuyển tiếp của M có thể được xác định bằng định luật thuận tay phải (Hình 4); M có kích thước bằng hai lần diện tích của tam giác với r và F.

Lực F so với thời điểm M của điểm O, có ba phép chiếu MX, My, Mz trên trục tọa độ góc phải của tâm quá thời điểm O. Có thể chứng minh rằng Mz là moment của F trên trục z (Hình 5).

Các'trục'và'điểm' trong khái niệm mô-men xoắn được mô tả ở trên đều được lấy từ hiện vật. Nhưng người ta có thể nghiên cứu các vấn đề cơ học mà không cần phải xem xét các vật thể này, và bất kỳ điểm và đường nào trong không gian đều có thể xác định momen của lực đối điểm và momen của lực đối trục.

Quy mô của mô men là lực × khoảng cách; Tương tự với năng lượng. Thông thường, Newton

- mét, thay vì sử dụng joules làm đơn vị. Các đơn vị của moment được xác định bởi các đơn vị của lực và cánh tay.

gấp