Introducción a torque

Introducción a torque

Bienvenido a la presentación de torque. Por lo tanto, si usted vio la presentación en el Centro de masa, que usted debe tener, usted podría haber conseguido un poco de una visión de lo que es el par de torsión. Y ahora haremos algo más en detalle. Así que en general, desde el Centro de video de masa, aprendimos, si esto es una regla y este es el Centro de masa de theruler. Y si tuviera que aplicar la fuerza en el Centro de masa, aceleraría a todo el gobernante en la dirección de la fuerza., Si tengo la fuerza aplicada en el Centro de masa allí, todo el gobernante aceleraría en esa dirección. Y lo resolveríamos tomando la fuerza que le estamos aplicando y dividiéndola por la masa de la regla. Y en ese centro de masvideo, implico well bueno, ¿qué pasa si la fuerza se aplica aquí? Lejos del centro de masa? Bueno, en esta situación, el objeto, suponiendo que es un objeto flotante libre en el espacio Shuttle o algo, girará alrededor del centro de masa. Y eso también es cierto, si no usamos el Centro de masa, sino que fijamos el punto. Digamos que teníamos otro gobernante., Aunque tiene menos altura que la anterior. En lugar de preocuparse por su centro de masa, digamos que se fija en un punto aquí. Digamos que está arreglado aquí. Así que si esto podría ser la manecilla de un reloj, y está clavado en la parte posterior del cerrojo justo ahí. Así que si estuviéramos tratando de rotarlo, siempre rotaría alrededor de este punto. Y lo mismo sucedería. Si tuviera que aplicar una fuerza en este punto, tal vez podría romper el clavo de la parte posterior del reloj, o algo, pero no voy a girar esta aguja orthis regla, o como quieras llamarlo., Pero si aplicara una fuerza aquí, rotaría la regla alrededor del punto de pivote. Y esta fuerza que se aplica adistancia lejos del punto de pivote, o podríamos decir desde el eje de rotación, o el Centro de masa. Eso se llama torque. Y torque, la letra fortorque es este Griego, creo que es tau, es una curva T. y el torque se define como fuerza veces distancia. ¿Y qué fuerza y qué distancia es? Es la fuerza perpendicular al objeto. Supongo que se podría decir al vector de distancia. Si este es el vector de distancia let déjame hacerlo en un color diferente., Si este es el vector de distancia, el componente de la fuerza es perpendicular a este vector de distancia. Y esto es torque. ¿Y cuáles son sus unidades? Bueno, la fuerza es newtons, y la distancia es metros, así que esto es newton metros. Y usted está diciendo, hey Sal, newtons veces metros, fuerza veces distancia, que se parece mucho a un trabajo. Y es muy importante aclarar que esto no es trabajo, y es por eso que no llamaremos a estos julios. Porque en el trabajo, ¿qué estamos haciendo? Estamos traduciendo un objeto., Si esto es un objeto, y estoy aplicando una fuerza, estoy tomando la fuerza sobre la distancia en la misma dirección que la fuerza. Aquí la distancia y la fuerza son paralelas entre sí. Se podría decir que el distancievector y el vector de fuerza están en la misma dirección. Por supuesto, eso es una traducción. Todo el objeto se mueve. No está rotando ni nada. En la situación de par,permítanme cambiar de color. El vector de distancia, esta es la distancia desde el punto de apoyo o el punto de pivote del centro de masa, a donde estoy aplicando la fuerza., Este vector de distancia es perpendicular a la fuerza que se está aplicando. Así que el torque y el trabajo son fundamentalmente dos cosas diferentes, a pesar de que sus unidades son las mismas. Y esto es un poco de notación. Esta distancia se llama a menudo la distancia del brazo del momento. Y no se de donde vino eso. Tal vez uno de ustedes pueda escribirme un mensaje diciendo De dónde vino. Y a menudo en algunas de sus clases de física a menudo llaman torque como un momento. Pero vamos a tratar con el par de término. Y eso es más divertido, porque eventually podemos entender conceptos como torquehorsepower en los coches., Así que vamos a hacer un poco ofmath, espero que te he dado un poco de intuición. Así que digamos que tenía esta regla. Y digamos que esto es itspivot punto aquí. Así que rotaría alrededor de ese punto. Está clavado en la pared o algo. Y digamos que aplico una fuerza say digamos la distancia del brazo del momento. Así que vamos a decir esta distancia, permítanme hacerlo en diferentes colores. Digamos que esta distancia aquí es de 10 metros. Y tenía que aplicar una fuerza de 5newtons perpendicular al vector de distancia, o a la dimensión del brazo de momento, se podía ver de cualquier manera., Así que el par es bastante fácil en esta situación. Par va a ser igual a la fuerza, 5 newtons, por la distancia, 10. Así que serían 50newton metros. Y probablemente estás diciendo,Bueno, Sal, ¿Cómo sé si este par va a ser positivo o negativo? Y aquí es donde hay una convención arbitraria general en la física. Y es bueno saberlo. Si estás rotando clockwisetorque es negativo. Déjame ir por el otro lado. Si giras en sentido contrario a las agujas del reloj, como en este ejemplo, giras en sentido contrario a las agujas del reloj. El par es positivo., Y si giras el reloj hacia el otro lado, el par es negativo. Así que en el sentido de las agujas del reloj es negativo. Y no voy a ir a todo el producto cruzado y el álgebra lineal de torqueright ahora, porque creo que es un poco más allá del alcance. Pero lo haremos una vez que hagamos física matemáticamente más intensiva. Pero, por lo tanto, lo suficientemente bueno. Hay un par de 50 newton metros. Y eso es todo el torque que está actuando sobre este objeto . Así que va a girar en esta dirección. Y no tenemos las herramientas yetto averiguar lo rápido que va a girar. Pero sabemos que rotará. Y eso es vagamente útil., Pero, ¿y si dijera que el objeto no está rotando? ¿Y que tengo otra fuerza actuando aquí? Y digamos que esa fuerza es let no lo sé, déjame hacer algo, eso es 5 metros a la izquierda del punto de pivote. Si te dijera que thisobject no gira. Así que si te digo que el objectis No girando, eso significa que el par neto en thisruler debe ser 0, porque no es its su tasa de cambio de rotación no está cambiando. Debería ser un poco exacto. Si estoy aplicando alguna fuerza aquí, y todavía no rotando, entonces sabemos que el torqueon neto este objeto es 0., Entonces, ¿cuál es la fuerza que se aplica aquí? Bueno, ¿cuál es el par neto? Bueno, es este torque, que ya hemos descubierto. Va en la dirección del reloj. Así que es 5 Let déjame hacerlo en un color más brillante. 5 por 10. Y luego el par neto. La suma de todos los torqueshave para ser igual a 0. Entonces, ¿qué es este torque? Así que vamos a llamar a esto f. Esta es la fuerza. Así que, además this Bueno, esta fuerza está actuando en qué dirección? ¿En sentido horario o antihorario? Bueno, está actuando en el sentido de las agujas del reloj. Esta fuerza quiere hacer que el uler gire de esta manera. Así que esto es realmente va a ser un par negativo., Así que vamos a decir, poner un negativenumber aquí veces f, veces su distancia del brazo momento, times5, y todo esto tiene que ser igual a 0. El par neto es 0, porque la tasa de cambio de rotación del objeto no está cambiando, o si comenzó no girando, todavía no está girando. Así que aquí obtenemos 50 minus5 f es igual a 0. Eso es 50 es igual a 5 f. f es igual a 10. Si seguimos las unidades todo el camino a través, obtendríamos que f es igual a 10 newtons. Eso es interesante. Apliqué el doble de fuerza a la mitad de la distancia. Y compensaba la mitad de la fuerza el doble de la distancia., Y eso debería conectar, o empezar a conectar, con lo que hablamos con ventaja mecánica. Podrías verlo de otra manera. Digamos que estas son personas que manejan estas fuerzas. Digamos que este tipo está aplicando 10 newtons. Es mucho más fuerte. Es el doble de fuerte que este tipo de aquí. Pero debido a que este tipo es dos más lejos del punto de pivote, balancesthe otro tipo. Así que usted puede Tipo de ver itas este tipo que tiene alguna ventaja mecánica o tener una ventaja mecánica de 2. Y mira los videos mechanicaladvantage si eso te confunde un poco., Pero aquí es donde totorque es útil. Porque si la tasa de rotación de un objeto no está cambiando, sabes que el torque neto en ese objeto es 0. Y se puede resolver para las fuerzas o las distancias. Estoy a punto de quedarme sin tiempo, así que te veré en el siguiente video.

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