Koppelcalculator (kracht, vermogen en rpm)

Vul je waarden in. Het antwoord en de volledige uitgewerkte oplossing worden bijgewerkt terwijl je typt.

Resultaat

Koppel45 N·m
Koppel33,19 lbf·ft
Koppel4,589 kgf·m
Loodrechte component van de kracht150 N
Momentarm (loodrechte afstand)0,3 m

Bereken het koppel van een kracht om een as uit de kracht, de hefboomsarm en de hoek ertussen. Andere modi rekenen om tussen koppel, toerental in rpm en vermogen, zoals bij een motor, en gebruiken de tweede wet van Newton voor rotatie, τ = I·α. Resultaten worden gegeven in N·m, lbf·ft en kgf·m, met elke stap getoond.

Stapsgewijze oplossing

Koppel van een kracht

τ = F·r·sin θ = 150·0,3·sin 90° = 150·0,3·1 = 45 N·m
Alleen de component van de kracht loodrecht op de hefboomsarm laat hem draaien; met andere woorden: vermenigvuldig de kracht met zijn loodrechte afstand tot de as.

Andere eenheden

1 lbf·ft = 1,3558 N·m → 33,19 lbf·ft

Belangrijke formules

Traagheidsmomenten om G
staaf mL²/12, schijf ½mR², ring mR², massieve bol (2/5)mR², holle bol (2/3)mR²
Bewegingsvergelijking
ΣM = I·α
Arbeid en vermogen
W = T·θ, P = T·ω

Koppel berekenen

  1. Meet de hefboomsarm r van de rotatieas tot het punt waar de kracht aangrijpt.
  2. Bepaal de hoek θ tussen de kracht en de hefboomsarm. Alleen de loodrechte component van de kracht, F·sin θ, laat het voorwerp draaien.
  3. Vermenigvuldig: τ = F·r·sin θ. Met de kracht loodrecht op de hefboom (θ = 90°) is dit gewoon F·r.
  4. Reken voor een draaiende as het toerental om naar hoeksnelheid, ω = 2π·n/60 met n in rpm, en gebruik P = T·ω. Herschreven is T = P/ω.
  5. Gebruik voor hoekversnelling τ = I·α, waarbij I het traagheidsmoment om de as is.

Vragen en antwoorden

Wat is het verschil tussen koppel en moment?

Beide zijn een kracht maal een loodrechte afstand, in N·m. Koppel wordt vooral gebruikt voor draaien en wringen, zoals bij assen en bouten, en moment voor buiging en voor evenwicht in de statica. De berekening is dezelfde.

Waarom wordt koppel niet in joule gemeten?

Arbeid is ook kracht maal afstand, maar daar ligt de afstand langs de kracht; bij koppel staat hij er loodrecht op. Om verwarring te voorkomen wordt koppel in N·m geschreven en energie in J, ook al zijn de basiseenheden dezelfde.

Hoe reken ik N·m om naar lbf·ft?

1 lbf·ft = 1,3558 N·m, dus deel newtonmeters door 1,3558: 100 N·m = 73,8 lbf·ft.

Hoe zijn motorvermogen en koppel verbonden?

P = T·ω. In praktische eenheden is P (kW) = T (N·m) × n (rpm)/9549. Een motor die 250 N·m levert bij 3000 rpm geeft 78,5 kW.

Oefen het zelf

Oefen Rotatie van een star lichaam

Een calculator geeft het antwoord. Op het tentamen heb je de methode nodig: oefen die met nieuwe opgaven, hints en uitgewerkte oplossingen.

</> Insluiten

Gratis voor docenten en scholen: plak deze code in je cursuspagina, LMS of website. Studenten kunnen de rekenmachine en de uitgewerkte oplossing zonder account gebruiken.

Meer calculators