Kalkulator momentu siły (siła, moc i obroty)

Wpisz swoje wartości. Odpowiedź i pełne rozwiązanie aktualizują się w trakcie pisania.

Wynik

Moment skręcający45 N·m
Moment skręcający33,19 lbf·ft
Moment skręcający4,589 kgf·m
Składowa siły prostopadła do ramienia150 N
Ramię siły (odległość prostopadła)0,3 m

Oblicz moment siły względem osi na podstawie siły, ramienia i kąta między nimi. Inne tryby przeliczają moment siły, prędkość obrotową w obr/min i moc, jak w silniku, oraz stosują drugą zasadę dynamiki Newtona dla ruchu obrotowego, τ = I·α. Wyniki są podane w N·m, lbf·ft i kgf·m, z pokazaniem każdego kroku.

Rozwiązanie krok po kroku

Moment siły

τ = F·r·sin θ = 150·0,3·sin 90° = 150·0,3·1 = 45 N·m
Obraca ramię tylko ta część siły, która jest do niego prostopadła; równoważnie pomnóż siłę przez jej prostopadłą odległość od osi.

Inne jednostki

1 lbf·ft = 1,3558 N·m → 33,19 lbf·ft

Najważniejsze wzory

Momenty bezwładności względem G
pręt mL²/12, tarcza ½mR², pierścień mR², kula pełna (2/5)mR², kula pusta (2/3)mR²
Równanie ruchu
ΣM = I·α
Praca i moc
W = T·θ, P = T·ω

Jak obliczyć moment siły

  1. Zmierz ramię r od osi obrotu do punktu przyłożenia siły.
  2. Znajdź kąt θ między siłą a ramieniem. Obraca obiekt tylko prostopadła część siły, F·sin θ.
  3. Pomnóż: τ = F·r·sin θ. Gdy siła jest prostopadła do ramienia (θ = 90°), jest to po prostu F·r.
  4. Dla obracającego się wału zamień prędkość obrotową na prędkość kątową, ω = 2π·n/60, gdzie n jest w obr/min, i użyj P = T·ω. Po przekształceniu T = P/ω.
  5. Dla przyspieszenia kątowego użyj τ = I·α, gdzie I jest momentem bezwładności względem osi.

Pytania i odpowiedzi

Czym różni się moment obrotowy od momentu siły?

Oba są iloczynem siły i prostopadłej odległości, w N·m. Moment obrotowy najczęściej opisuje obracanie i skręcanie, jak w wałach i śrubach, a moment (zginający) dotyczy zginania i równowagi w statyce. Obliczenia są takie same.

Dlaczego moment siły nie jest mierzony w dżulach?

Praca to też siła razy droga, ale tam droga biegnie wzdłuż siły; w momencie siły jest do niej prostopadła. Aby uniknąć pomyłek, moment siły zapisuje się w N·m, a energię w J, choć jednostki podstawowe są takie same.

Jak zamienić N·m na lbf·ft?

1 lbf·ft = 1,3558 N·m, więc podziel niutonometry przez 1,3558: 100 N·m = 73,8 lbf·ft.

Jak są powiązane moc i moment obrotowy silnika?

P = T·ω. W jednostkach praktycznych P (kW) = T (N·m) × n (obr/min)/9549. Silnik dający 250 N·m przy 3000 obr/min ma moc 78,5 kW.

Przećwicz to sam

Ruch obrotowy bryły sztywnej: zadania z rozwiązaniami krok po krokuJak rozwiązywać zadania: Ruch obrotowy bryły sztywnejRuch obrotowy bryły sztywnej: karta pracy z odpowiedziami

Ćwicz: Ruch obrotowy bryły sztywnej

Kalkulator daje odpowiedź. Na egzaminie potrzebujesz metody: ćwicz ją na nowych zadaniach z podpowiedziami i rozwiązaniami.

Ćwicz za darmo: Ruch obrotowy bryły sztywnejĆwicz teraz: Ruch obrotowy bryły sztywnejPrzykłady z rozwiązaniami
</> Osadź

Bezpłatnie dla nauczycieli i szkół: wklej ten kod na stronę kursu, do LMS lub na swoją stronę. Studenci mogą korzystać z kalkulatora i rozwiązania krok po kroku bez konta.

Więcej kalkulatorów

Kalkulator reakcji belkiKalkulator skręcania wałuKalkulator naprężeń i odkształceń osiowychKalkulator koła MohraKalkulator przełożenia przekładni zębatejKalkulator rzutu ukośnegoKalkulator równania BernoulliegoKalkulator przewodzenia ciepłaKalkulator sprawności Carnota i COPKalkulator straty wysokości w rurze (Darcy–Weisbach)