فهم عزم الدوران
عزم الدوران هو مقياس للقوة التي يمكن أن تجعل جسماً يدور حول محور. إنه كمية متجهة، مما يعني أن له مقداراً واتجاهاً.
مقدمة
عزم الدوران، المعروف أيضاً باسم عزم القوة، هو المكافئ الدوراني للقوة الخطية. يصف ميل القوة لجعل الجسم يدور حول محور أو نقطة ارتكاز أو نقطة محورية.
التاريخ
تطور مفهوم عزم الدوران جنباً إلى جنب مع فهم الميكانيكا الدورانية. وصف أرخميدس لأول مرة مبدأ الرافعة، الذي يقوم أساساً على عزم الدوران. تم تحسين الصيغة الرياضية خلال تطوير الميكانيكا الكلاسيكية بواسطة نيوتن وآخرين.
الوحدات الأساسية
نيوتن-متر (N⋅m)
وحدة عزم الدوران في النظام الدولي، تمثل عزم الدوران الناتج عن قوة نيوتن واحد مطبقة على مسافة عمودية متر واحد من المحور.
رطل-قوة قدم (lbf⋅ft)
وحدة إمبراطورية تُستخدم عادة في التطبيقات السيارات، تساوي حوالي 1.356 N⋅m.
كيلوغرام-قوة متر (kgf⋅m)
وحدة مترية تُستخدم أحياناً في الهندسة، تساوي حوالي 9.807 N⋅m.
التطبيقات
- مواصفات محركات السيارات وربط صواميل العجلات
- الآلات الصناعية وتصميم المحركات
- الروبوتات والتحكم في الأذرع الميكانيكية
- البناء والهندسة الإنشائية
- تصميم المعدات الرياضية والميكانيكا الحيوية
حساب عزم الدوران
τ = r × F × sin(θ)عزم الدوران (τ) يساوي المسافة من المحور (r) مضروبة في القوة المطبقة (F) وجيب الزاوية (θ) بين متجه القوة وذراع الرافعة.