Что такое крутящий момент

Сила, приложенная к телу, может приводить его в движение, но также это усилие способно привести к вращению тела вокруг заданной оси. Таким образом, сила может производить как вращательное, так и поступательное движение.

Теоретические основы

Момент силы, или, как его еще называют, крутящий момент, определяется как произведение величины силы и значения перпендикулярного расстояния от точки приложения до оси вращения.

Если влияние момента способно поворачивать корпус тела по часовой стрелке, то приложенный в таком случае крутящий момент считается отрицательным. И наоборот – если приложенный момент направляет корпус против часовой стрелки, то такой вращающий момент считается положительным. Крутящий момент – это векторная величина, имеющая направление и измеряемая в ньютон-метрах.

Вот простой пример, в котором сила может производить вращательное движение. Когда вы открываете дверь, вы применяете силу (толкаете или тянете) за ручку двери. Если сделать попытку открыть дверь, при этом прикладывая усилие в середину двери, то для того, чтобы это сделать требуется применение большей силы. А если теперь попытаться толкнуть или потянуть вблизи шарнира, то открыть дверь практически невозможно, даже при очень большом усилии.

Данный факт показывает, что помимо величины силы, важную роль играет точка приложения усилия к вращающемуся телу. Таким образом, из приведенного выше примера следует, что поворотный эффект больше, чем больше перпендикулярное расстояние от точки приложения до оси вращения. Кроме того, большее усилие будет производить больший эффект поворота.

Таким образом, важными характеристиками крутящего момента являются факторы величины приложенной силы и перпендикулярного расстояния от точки приложения до оси вращения.

Роль крутящего момента

Крутящий момент вследствие силы дает поворотное действие силы относительно неподвижной оси или точки. Он рассчитывается путем произведения величины перпендикулярного расстояния от линии действия силы до оси вращения и самой силы. Крутящий момент представляется греческой буквой Т (тау):
T = R х F,
где R - расстояние от оси вращения до точки приложения силы;
F – значение приложенного усилия.

Можно определить момент Т в качестве количественной величины вращательного движения, которое затем умножается на значение углового смещения и впоследствии определяет объем работы, проделанной в результате данного вращения.

Таким же образом, чтобы отвинтить или отсоединить гайку, которая плотно закручена с болтом, требуется гаечный ключ, имеющий длинную ручку. При этом длина плеча играет главную роль в достижении результата, при одном и том же приложенном усилии.