Voima vs. vääntömomentti
Share
Fysiikassa, teho on työn suorittamisnopeus ja vääntömomentti on voiman taipumus kiertää objektia akselin ympäri. Vaikka tehoyksikkö on joulea sekunnissa, vääntömomentiyksikkö on joulea per radiaani.
Voima (fysiikka)
Fysiikassa, teho (symboli: P) on nopeus, jolla työ tehdään tai energiaa siirretään, tai tarvittava tai kulutettu energian määrä tietylle aikayksikölle. Tehtyjen töiden tai osajärjestelmän energian muutosnopeutena teho on:
,
, missä P on voimaa, W on työ ja T on aika.
keskimääräinen teho (jota yksinkertaisesti kutsutaan "voimaksi", kun asiayhteys tekee sen selväksi) on keskimäärin tehdyn työn tai siirretyn energian määrä aikayksikköä kohti. hetkellinen voima on sitten keskimääräisen tehon raja-arvo ajanjaksona AT lähestyy nollaa.
Kun energiansiirtonopeus tai työ on vakio, kaikkea tätä voidaan yksinkertaistaa
,
, missä W ja E ovat vastaavasti tehty työ tai siirretty energia ajoissa T (yleensä mitattu sekunneissa).
Vääntömomentti
Polkupyörän pyörille kohdistettu vääntömomentti. Vääntömomentti on voiman taipumus kiertää objektia akselin ympäri. Vääntömomenttia voidaan pitää väärinä. Sen suuruus riippuu kolmesta suuresta: Ensinnäkin käytetty voima; toiseksi aisaa voiman kohdistuskohtaan yhdistävän vipuvarren pituus; ja kolmanneksi näiden kahden välinen kulma. Symboleissa:
missä
on vääntömomenttivektori ja 
on vääntömomentin suuruus, 
on vipuvarsivektori (vektori akselista voiman kohdistuspisteeseen), ja 
on vipuvarren vektorin pituus (tai suuruus), 
on voimavektori, ja 
on voiman suuruus, 
tarkoittaa ristituotetta, 
on voimavektorin ja vipuvarren vektorin välinen kulma.
on vääntömomenttivektori ja 
on vääntömomentin suuruus, 
on vipuvarsivektori (vektori akselista voiman kohdistuspisteeseen), ja 
on vipuvarren vektorin pituus (tai suuruus), 
on voimavektori, ja 
on voiman suuruus, 
tarkoittaa ristituotetta, 
on voimavektorin ja vipuvarren vektorin välinen kulma. Vipuvarren pituus on erityisen tärkeä; tämän pituuden valitseminen sopivasti on vipujen, hihnapyörien, hammaspyörien ja useimpien muiden mekaanisen edun mukaisten koneiden toiminnan takana.
Tehoyksiköt vs. vääntömomentti
Voimayksiköt ovat energian yksiköitä jaettuna ajassa. SI-tehoyksikkö on wattia (W), joka on yhtä joulia sekunnissa. Muita kuin SI-tehoyksiköitä ovat ergs sekunnissa (erg / s), hevosvoimaa (hp), metristä hevosvoimaa (Pferdestärke (PS) tai cheval vapeur (CV)) ja jalka-kiloa minuutissa. Yksi yksikkö hevosvoimaa vastaa 33 000 jalka-paunaa minuutissa, tai teho, joka tarvitaan nostamaan 550 naulaa yksi jalka sekunnissa, ja vastaa noin 746 wattia. Muihin yksiköihin sisältyy dBm, logaritminen mitta, 1 referenssinä 1 milliwattia; (ruoka) kalorit tunnissa (kutsutaan usein kilokaloriksi tunnissa); Btu tunnissa (Btu / h); ja tonnia jäähdytystä (12 000 Btu / h).
Vääntömomentin SI-yksikkö on newtonin mittari (N · m). Imperial- ja Yhdysvaltain tavanomaisissa yksiköissä se mitataan jalkapainoina (ft · lbf) (tunnetaan myös nimellä “pound feet”) ja pienemmän vääntömomentin mittaamiseksi: tuuman pauna (in lbf) tai jopa tuuman unssina (in · ozf).
