Wie Drehmoment verursacht Winkelbeschleunigung

In der Physik, wenn Sie ein ausgedehntes Objekt, wie eine Stange, Platte oder Würfel drehen, die seine Masse durch den Raum verteilt hat, haben Sie zu berücksichtigen, wo die Kraft ausgeübt wird. Geben Sie Drehmoment. Drehmoment ist ein Maß für die Fähigkeit einer Kraft, um eine Drehung. In der Physik Begriffe ausgeübte Drehmoment auf ein Objekt von der Kraft abhängt selbst (Größe und Richtung) und wo Sie die Kraft ausüben. Sie gehen von der streng linearen Vorstellung von Kraft als etwas, das in einer geraden Linie wirkt (wie wenn Sie einen Kühlschrank auf eine Rampe schieben) auf seine Winkelgegenstück, das Drehmoment.

So wie eine Nettokraft Beschleunigung verursacht, ein Netto-Drehmoment bewirkt Winkelbeschleunigung, so dass Sie von Drehmoment als der Winkel Äquivalent Kraft denken.

Drehmoment bringt Kräfte in die Dreh Welt. Die meisten Objekte sind nicht nur Punkte oder starre Massen, so dass, wenn Sie sie drücken, sie nicht nur, sondern auch drehen bewegen. Zum Beispiel, wenn Sie eine Kraft tangential zu einem Merry-go-round anwenden, bewegt man nicht die merry-go-round weg von diesem Ort - Sie denn es Spinnen zu starten.

Eine Wippe zeigt Drehmoment in Aktion.
Eine Wippe zeigt Drehmoment in Aktion.

Die Abbildung zeigt eine Wippe mit einer Masse m darauf. Wenn Sie die Wippe zu balancieren möchten, können Sie nicht eine größere Masse haben, M, an einem ähnlichen Punkt auf der anderen Seite der Wippe angeordnet. Wo Sie die größere Masse setzen M bestimmt, ob die Wippe Guthaben. Wie Sie im Diagramm A zu sehen, wenn Sie die Masse setzen M auf dem Drehpunkt - auch genannt die Stützpunkt - der Wippe, müssen Sie nicht Gleichgewicht. Die größere Masse übt eine Kraft auf die Wippe, aber die Kraft nicht ausgleichen es nicht.

Wie Sie im Diagramm B sehen können, wie Sie den Abstand zu erhöhen setzen Sie die Masse M weg von dem Drehpunkt, verbessert das Gleichgewicht. In der Tat, wenn M = 2m, Sie brauchen die Masse zu setzen M genau halb so weit von dem Drehpunkt als die Masse m ist.

Das Drehmoment ist ein Vektor. Die Größe des Drehmoments man die Fähigkeit des Drehmoments zeigt genauer zu erzeugen Rotations-, die Größe des Drehmoments ist proportional zur Winkelbeschleunigung er erzeugt. Die Richtung des Drehmoments ist, entlang der Achse dieser Winkelbeschleunigung.

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