Calcolatrice del momento di una forza (forza, potenza e giri/min)
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Risultato
Calcola il momento di una forza rispetto a un asse dalla forza, dal braccio e dall’angolo tra di essi. Le altre modalità convertono tra momento, velocità di rotazione in giri/min e potenza, come per un motore, e usano la seconda legge di Newton per la rotazione, τ = I·α. I risultati sono dati in N·m, lbf·ft e kgf·m, con ogni passaggio mostrato.
Soluzione passo passo
Momento di una forza
Altre unità
Formule chiave
- Momenti d’inerzia rispetto a G
- asta mL²/12, disco ½mR², anello mR², sfera piena (2/5)mR², sfera cava (2/3)mR²
- Equazione del moto
- ΣM = I·α
- Lavoro e potenza
- W = T·θ, P = T·ω
Come calcolare il momento di una forza
- Misura il braccio r dall’asse di rotazione al punto in cui agisce la forza.
- Trova l’angolo θ tra la forza e il braccio. Solo la componente perpendicolare della forza, F·sin θ, fa ruotare l’oggetto.
- Moltiplica: τ = F·r·sin θ. Con la forza perpendicolare al braccio (θ = 90°) è semplicemente F·r.
- Per un albero in rotazione, converti la velocità in velocità angolare, ω = 2π·n/60 con n in giri/min, e usa P = T·ω. Ricavando, T = P/ω.
- Per l’accelerazione angolare usa τ = I·α, dove I è il momento d’inerzia rispetto all’asse.
Domande e risposte
Qual è la differenza tra coppia e momento?
Entrambi sono una forza per una distanza perpendicolare, in N·m. La coppia si usa soprattutto per rotazione e torsione, come in alberi e bulloni, il momento per flessione e per l’equilibrio in statica. Il calcolo è lo stesso.
Perché la coppia non si misura in joule?
Anche il lavoro è una forza per una distanza, ma in quel caso la distanza è lungo la forza; per la coppia è perpendicolare ad essa. Per evitare confusione la coppia si scrive in N·m e l’energia in J, anche se le unità di base sono le stesse.
Come converto i N·m in lbf·ft?
1 lbf·ft = 1,3558 N·m, quindi dividi i newton-metro per 1,3558: 100 N·m = 73,8 lbf·ft.
Come sono legate potenza e coppia di un motore?
P = T·ω. In unità pratiche P (kW) = T (N·m) × n (giri/min)/9549. Un motore che dà 250 N·m a 3000 giri/min eroga 78,5 kW.
Esercitati da solo
Esercitati su Rotazione del corpo rigido
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