Moment (Moment)
en kraft kan tænkes som et skub ellertræk i en bestemt retning. Når en kraft påføres et objekt, afhænger objektets resulterende bevægelse af, hvor kraften anvendes, og hvordan objektet er begrænset.Hvis objektet ikke er afgrænset,og kraften påføres gennem tyngdepunktet,bevæger objektet sig i puretranslation, som beskrevet af bevægelse.Hvis objektet er begrænset (eller fastgjort) på et sted kaldet apivot, objektetrotaterom pivot, men oversætter ikke.Kraften overføres gennem svingetog detaljerne i rotationen afhænger af afstanden fraden påførte kraft til drejetappen.Hvis objektet er ubestemt, og kraften påføres på nogleafstand fra tyngdepunktet, objektet både translatesog roterer om tyngdepunktet.Detaljerne i rotationen afhænger af afstanden frapåført kraft til tyngdepunktet.Bevægelsen af flyvende objekter erbeskrivetaf denne tredje type bevægelse; en kombination af oversættelse og rotation.
en kraft F er avektormængde, hvilket betyder, at den både har en størrelse ogen retning forbundet med den. Denretning af kraftener vigtig, fordi objektets resulterende bevægelseer i samme retning som kraften.Produktet af kraften og den vinkelrette afstand til tyngdepunktet for en ubestemt genstand eller til drejetappen for en begrænset genstand er^Mcalled drejningsmomentet eller øjeblikket.Et drejningsmoment er også en vektormængde og producerer en rotationpå samme måde som en kraft producerer en oversættelse. Nemlig vil et objekt, der hviler eller roterer med en konstant vinkelhastighed, fortsætte med at gøre detindtil det er underlagt et eksternt drejningsmoment. Et drejningsmoment producerer en ændringi vinkelhastighed, der kaldes en Vinkelacceleration.
afstanden L, der bruges til at bestemme drejningsmomentet T, er afstanden frapivot p til kraften, men målt vinkelret på kraftens retning.På figuren viser vi fire eksempler på drejningsmomenter for at illustrere de grundlæggendeprincipper for torques.In hvert eksempel en blå vægt M virker på en rød bjælke, som kaldesen arm.
I eksempel 1 påføres kraften (vægten) vinkelrettil armen. I dette tilfælde er den vinkelrette afstand længden afbjælken og drejningsmomentet er lig med produktet af længden og kraften.
T = F * L
I eksempel 2 påføres den samme kraft på armen, men kraften virker nu lige igennempivot. I dette tilfælde er afstanden fra drejet vinkelret på kraftener nul. Så i dette tilfælde er drejningsmomentet også nul.Tænk på en hængslet dør. Hvis du skubber på kanten af døren, mod hængslet, bevæger døren sig ikkefordi drejningsmomentet er nul.
eksempel 3 er det generelle tilfælde, hvor kraften påføresi en vis vinkel A tilarmen. Den vinkelrette afstand er givet aftrigonometrisom længden af armen (L) gange Cosin (cos)af vinklen.Drejningsmomentet gives derefter af:
T = F * L * cos(a)
eksempler 1 og 2 kan udledes af denne generelle formel,da thecosin of0 grader er 1,0 (eksempel 1), og cosinus på 90 grader er 0,0 (eksempel 2).
i Eksempel 4 er drejetappen flyttet fra enden af bjælken tilen placering nær midten af bjælken. Vægte tilføjes til begge sideraf pivot.To højre en enkelt vægt v producerer en kraft F1 virkendei en afstand L1 fra drejetappen. Dette skaber et drejningsmoment T1 lig medprodukt af kraft og afstand.
T1 = F1 * L1
til venstre forpivot to vægte v producerer en kraft F2 i en afstand L2.Dette producerer et drejningsmoment T2 i en retning modsat T1, fordi afstanden er i modsat retning.
T2 = F2 * L2
hvis systemet var i ligevægt eller afbalanceret,ville drejningsmomenterne være ens, og intet nettomoment ville virke på systemet.
T1 = T2 eller T1 – T2 = 0
F1 * L1 = F2 * L2
Hvis systemet ikke er i ligevægt eller ubalanceret, roterer bjælkenom drejningen i retning af det højere drejningsmoment.Hvis F2 = 2 * F1, hvad er forholdet mellem L1 og L2 for at afbalancere systemet? Hvis F2 = 2 * F1 og L1 = L2, i hvilken retning ville systemet rotere?luftfartsingeniører bruger det drejningsmoment, der genereres af aerodynamiske overfladerat stabilisere og kontrollere fly.På fly producerer kontrolfladerneaerodynamiske kræfter.Disse kræfter påføres i en vis afstand frafly cg og derforforårsage, at flyet roterer. De elevatorer producere apitching øjeblik, therudder producere ayaving øjeblik, og theailerons producere arolling øjeblik. Evnen til at variere mængden afkraften og øjeblikket gør det muligt for piloten at manøvrere eller totrim flyet.På modelraketter bruges finnerne til at generere et drejningsmoment omkring tyngdekraftens Raketcenter for at give stabilitet under drevet flyvning.På drager, de aerodynamiske og vægtkræfterproducerer et drejningsmoment omkring Bridle point.Afstanden fra hovedtøjspunktet og størrelsen afkræfter har en stærk effekt påudførelseaf dragen.
aktiviteter:
guidede ture
- kræfter, drejningsmomenter og bevægelse:
- grundlæggende flybevægelse:
- Aircraft Roll Motion:
- Aircraft pitch motion:
- Aircraft gab motion:
- Ailerons:
- div>spoilere:
- elevatorer:
- div > stabilisatorer:
- ror:
- stabilitet af en model rocket:
navigation..
begyndervejledning startside
Leave a Reply