Comment calculer le couple perpendiculaire où la force est appliquée
En physique, combien de couple que vous exercez sur un objet dépend de deux choses: la force que vous exercez, F- et le bras de levier. Aussi appelé le moment# 8232-bras, le bras de levier est la distance perpendiculaire du point au point de pivot à laquelle vous exercez votre vigueur et est liée à la distance de l'axe, r, par
est l'angle entre la force et une ligne allant de l'axe au point où la force est appliquée.
Supposons que vous essayez d'ouvrir une porte, comme dans les différents scénarios dans la figure. Vous savez que si vous poussez sur la charnière, comme dans le schéma A, la porte ne sera pas ouverture si vous appuyez sur le milieu de la porte, comme dans le schéma B, la porte sera ouvertures mais si vous appuyez sur le bord de la porte , comme dans le schéma C, la porte est ouvert plus facilement.
Dans la figure, le bras de levier, l, est la distance r de la charnière au point au cours de laquelle vous exercez votre vigueur. Le couple est le produit de la grandeur de la force perpendiculaire multipliée par le bras de levier. Il a un symbole spécial, la lettre grecque tau:
Les unités de couple sont des unités de force par les unités de distance, qui sont newtons-mètres dans la (mètre-kilogramme-seconde) système MKS et livres-pied dans le pied-livre-deuxième système.
Par exemple, le bras de levier dans la figure est la distance r (parce que ce bras de levier est perpendiculaire à la force), de sorte
Si vous poussez avec une force de 200 newtons et r est de 0,5 mètres, ce qui est le couple que vous voyez dans la figure? Dans le schéma A, vous poussez sur la charnière, de sorte que votre distance du point de pivot est zéro, ce qui signifie que le bras de levier est égal à zéro. Par conséquent, la valeur du couple est nul. Dans le schéma B, vous exercez les 200 newtons de force à une distance de 0,5 mètres perpendiculaire à la charnière, de sorte
L'ampleur du couple ici est de 100 newtons-mètres. Mais maintenant, jetez un oeil à diagramme C. Vous poussez avec 200 newtons de force à une distance de 2r perpendiculaire à la charnière, ce qui rend le bras de levier 2r ou 1,0 mètres, afin que vous obteniez ce couple:
Maintenant, vous avez 200 newtons-mètres de couple, parce que vous poussez à un point deux fois plus loin du point de pivot. En d'autres termes, vous doublez la grandeur de votre couple. Mais qu'arriverait-il si, par exemple, la porte était partiellement ouverte lorsque vous exerciez votre vigueur? Eh bien, vous devez calculer le couple facilement, si vous avez de bras de levier maîtrise.
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