PEALKIRI: Sissejuhatus Pöördemomenti

An introduction to torque

Teretulemast pöördemomendi esitlemisele.

Kui sa vaatasid masskeskme

esitust, mida sa peaksid olema teinud, võisid sa saada väikese

ettekujutuse, mis on pöördemoment.

Ja nüüd teeme seda detailsemalt.

Üldiselt, massikeskme videost me õppisime, et

kui see on joonlaud ja see on joonlaua massikese.

Ja kui ma peaksin jõudu rakendama massikeskmesse, siis ma

kiirendaksin tervet joonlauda jõuga samas suunas.

Kui mul on jõud rakendatud massikeskmele seal,

siis terve joonlaud kiirendaks selles suunas.

Ja me mõtleks selle välja võttes jõu, mida me

rakendame sellele ja jagades selle joonlaua massikeskmega.

Ja massikeskme videos ma tähendan-- noh, mis

juhtub, kui jõudu rakendada siia?

Massikeskmest eemale?

Noh, selles situatsioonis objekt, eeldades, et see on vaba

hõljuv objekt kosmosesüstikul või midagi, siis see

hakkab ümber massikeskme keerlema.

Ja see on samuti tõene, kui me ei oleks kasutanud massikeset,

vaid määranud punkti.

Ütleme, et meil on teine joonlaud.

Kuigi sellel on vähem kõrgust kui eelmisel.

Selle asemel, et massikeskme pärast muretseda, ütleme, et

see on lihtsalt fikseeritud punkt siin.

Ütleme, et see on fikseeritud siin.

Kui see saaks olla kella seier ja see on alla

löödud kella külge siin.

Kui me seda pöörata prooviksime, siis see pöörduks alati

ümber selle punkti.

Ja sama asi juhtuks,

kui ma peaksin rakendama jõudu selles punktis, võib-olla ma saaksin

lõhkuda naela kella taga või midagi, aga ma

ma ei keera seda nõela või seda joonlauda või milleks iganes

sa seda nimetada soovid.

Aga kui ma rakendaks jõudu siia, ma keeraksin joonlauda

ümber pöördepunkti.

Ja see jõud, mis on rakendatud pöördepunktist

kaugemal, või me võiksime öelda pöördeteljest, või

massikeskmest.

Seda nimetatakse pöördemomendiks.

Ja pöördemoment, selle tähis on see kreeka täht, ma arvan,

et see on tau, see on kurvikas T.

Ja pöördemoment on defineerituna jõud korda vahemaa.

Ja mis jõud ja mis vahemaa see on?

See on see jõud, mis on risti objektiga.

Ma arvan, et sa saaksid öelda vahemaa vektoriga.

Kui see on vahemaa vektor-- las ma teen selle

teise värviga.

Kui see on vahemaa vektor, siis jõu komponent

on risti selle vahemaa vektoriga.

Ja see on pöördemoment.

Ja seega mis on selle üksused?

Noh, jõud on njuutonid ja vahemaa on meetrid, seega see on

njuuton meetrid.

Ja sa ütled, hey Sal, njuutonid korda meetrid, jõud

korda vahemaa, see näeb välja, nagu töö.

On väga tähtis mõista, et see ei ole töö,

ja sellepärast me ei nimeta seda džauliks.

Sest töö korral, mida me teeme?

Me tõlgime objekti.

Kui see on objekt ja ma rakendan jõudu, siis ma võtan

jõu üle vahemaa samas

suunas, nagu jõud.

Siin on vahemaa ja jõud

paralleelsed üksteisega.

Sa võiksid öelda, et vahemaa vektor ja jõu vektor

on samas suunas.

Muidugi, see on translatiivne.

Terve objekt lihtsalt liigub.

See ei pöörle ega midagi.

Pöördemomendi korral, las ma vahetan värve.

Vahemaa vektor, see on vahemaa massikeskme tugipunktist

või pöördepunktist, kuhu ma

jõudu rakendan.

See vahemaa vektor on risti jõuga,

mida rakendatakse.

Seega pöördemoment ja töö on fundamentaalselt kaks erinevat

asja, isegi kui nende üksused on samad.

Ja see on veidi sümboolne.

Vahemaad nimetatakse tihti momendi õla kauguseks.

Ja ma ei tea, kust see tuli.

Võib-olla üks teist kõigist saab kirjutada mulle sõnumi öeldes kust see

tuli.

Ja tihti mõnes teie füüsika klassis nad

nimetavad pöördemomenti momendiks.

Aga me tegeleme mõistega pöördemoment.

Ja see on lõbusam, kuna lõpuks me suudame mõista

mõistet, nagu hobujõud autodes.

Teeme natuke matemaatikat, loodetavasti olen ma andnud sulle

natuke intuitsiooni.

Ütleme, et mul oli see joonlaud.

Ja ütleme, et see siin on selle pöördepunkti.

Seega see keerleks ümber selle punkti.

See on naelutatud seinale või midagi sellist.

Ja ütleme, et ma rakendan jõudu-- Ütleme, et momendi

õla jõudu.

Ütleme, et see vahemaa, las ma teen selle

teise värviga.

Ütleme, et see vahema siin on 10 meetrit.

Ja kui ma peaksin rakendama 5 njuutonist jõudu risti

vahemaa vektoriga või momendi õla dimensioonile,

võiksid sa seda vaadelda mõlemat pidi.

Pöördemoment on päris lihtne selles situatsioonis.

Pöördemoment hakkab olema võrdne jõuga, 5 njuutonit, korda

vahemaa, 10.

Seega see oleks 50 njuuton meetrit.

Ja sa ilmselt ütled, et Sal, kuidas ma tean, kas

see pöördemoment hakkab olema positiivne või negatiivne.

Ja see on, kus on lihtsalt üldiselt meelevaldne konventsioon

füüsikas.

Ja on hea teada.

Kui sa pöörad päripäeva, pöördemoment on negatiivne.

Las ma lähen teist teed.

Kui sa pööraksid vastupäeva, nagu me olime

selles näites, pöörates vastupäeva, vastupidine

suund võrreldes sellega, kuidas kell muidu liiguks.

Pöördemoment on positiivne.

Ja kui sa pöörad päripäeva teist

teed, pöördemoment on negatiivne.

Seega päripäeva on negatiivne.

Ja ma ei lähe vektorkorrutistesse ja

lineaaralgebrasse pöördemomendist praegu, sest ma arvan,

et see on veidi üleliia.

Aga me teeme seda kunagi, kui me teeme rohkem

matemaatiliselt intensiivsemat füüsikat.

Aga, seega, piisavalt hea.

On pöördemoment 50 njuuton meetriga.

Ja see on terve pöördemoment, mis leiab aset

sellel objektil.

Seega, see hakkab pöörlema selles suunas.

Ja meil ei ole tööriistu veel, et välja selgitada, kui kiiresti

see pöörlema hakkab.

Aga me teame, et see hakkab pöörlema.

Ja see on ähmaselt kasulik.

Aga kui ma ütleksin, et objekt ei pöörle?

Ja et mul on veel üks jõud siin tegutsemas?

Ja ütleme, et see jõud on-- ma ei tea, las ma mõtlen

midagi välja, see on 5 meetrit vasakule

pöördepunktist.

Kui ma ütleksin sulle, et see objekt ei pöörle.

Seega kui ma ütlen sulle, et objekt ei pöörle, see

tähendab, et pinnalaotuse pöördemoment sellel joonlaual peab olema 0, sest see

ei ole-- selle pöörlemise kiirus ei ole muutuv.

Ma peaksin olema veidi täpne.

Kui ma rakendan mõnda jõudu siin ja endiselt ei pöörle,

siis me teame, et pinnalaotuse pöördemoment sellel objektil on 0.

Seega mis on jõud, mida siin rakendatakse?

Noh, mis on pinnalaotuse pöördemoment?

See on see pöördemoment, mille me juba välja mõtlesime.

See läheb päripäeva.

See on 5-- Las ma teen selle heledamas värvis.

5 korda 10.

Ja siis pinnalaotuse pöördemomendi.

Kõikide pöördemomentide summa peab olema võrdne 0'ga.

Seega, mis on see pöördemoment?

Las ma nimetan selle f'ks.

See on jõud.

Seega pluss-- No, see jõud on mis suunas?

Päripäeva või vastupäeva?

Noh, see on päripäeva.

See jõud tahab joonlaua selles suunas keerlema panna.

See hakkab tegelikult olema negatiivne pöördemoment.

Seega ütleme, et paneme negatiivse numbri siia korda f, korda selle

momendi õla vahemaa, korda 5, ja kõik see

peab olema võrdne 0'ga.

Pinnalaotuse pöördemoment on 0, sest objekti pöörlemise kiiruse muutumine

ei muutu, või kui see algas mitte pööreldes,

siis see endiselt ei pöörle.

Seega siin me saame 50 miinus 5 f on võrdne 0'ga.

See on 50 on võrdne 5 f'ga.

f on võrdne 10'ga.

Kui me jälgime üksuseid terve aeg, siis me saaksime, et

f on võrdne 10 njuutoniga.

See on huvitav.

Ma rakendasin topelt jõudu poolele vahemaale.

Ja see kompenseeris poole jõust kahekordse vahemaa korral.

Ja me peaks seostama, või hakkama seostama sellega, mida

me mehhaanilises eelises rääkisime.

Sa võiksid seda mõlemat moodi vaadelda.

Ütleme, et need on inimesed, kes jõudu rakendavad.

Ütleme, et see vend siin rakendab 10 njuutonit.

Ta on palju tugevam.

Ta on kaks korda tugevam kui see vend siin.

Aga kuna see vend on kaks korda kaugemal pöördepunktist,

ta balanseerib teise venna.

Sa võid seda ka vaadelda, et sellel vennal on

mehaaniline eelis või omab 2'e mehaanilist eelist.

Ja vaata mehaanilise eelise videosid, kui see

tekitab segadust.

Aga see on, kus pöördemoment on kasulik.

Sest, kui objekti pöörlemise sagedus ei ole muutuv, sa

tead, et pinnalaotuse pöördemoment sellel objektil on 0.

Ja sa võid lahendada jõududele või vahemaadele.

Mul on praegu kiire, seega ma näen

sind järgmises videos.