2. Az erők
forgató nyomatéka.
Hogyha egy rudat az egyik végpontjában (7.ábra O) forgathatóan megerősítünk s a rúdra e forgásponton belül valamilyen terhet, súlyt (G) helyezünk, akkor ezt a terhet a rúd másik végén a teher súlyerejénél jóval kisebb erővel emelhetjük fel. Minél messzebb megyünk a forgásponttól, annál kisebb erő szükséges az emelésre. Mellékelt ábránkon egy 100 kg-os súlyt látunk a forgástengelytől egy méternyi távolságban a rúdon. A tapasztalatok szerint ezt a súlyt a forgástengelytől két méternyire csak 50 kg súlynak érezzük, vagyis 50 kg súlynak megfelelő erővel tudjuk felemelni. A forgástengelytől négy méternyi távolságban pedig már a 100 kg-os súly egynegyedének a felemeléséhez szükséges erő is elegendő, úgyhogy itt a 100 kg-os súlyt 25 kg súlyerővel emelhetjük fel. Látjuk tehát, hogy a rúdra helyezett teher felemeléséhez szükséges erő, szoros kapcsolatban van az emelő erőnek a forgástengelytől való távolságával. Az emelő erő ugyanis annál kisebb, minél távolabb támadja meg a rudat. Az erőnek a forgásponttól illetőleg a forgástengelytől való távolságát az erő karjának nevezzük. Az erőnek a karjával való szorzata az erő forgató nyomatéka.
A forgató nyomaték tehát két tényezőtől függ: az erő karjától s az erőnek a nagyságától. Ha az erő karja a-val, az erőt pedig P-vel jelöljük, akkor ennek a forgáspontra, illetőleg a forgátengelyre vonatkoztatott nyomatéka
M= P * a
A 7-ik ábránkon például a forgástengelytől a=4 m-nyire támadó P=25 kg súlyerővel egyenlő nagyságú erő forgató nyomatéka
M= 25 kg * 4 m = 100
méterkilogramm= 100 mkg
Ebből látjuk
egyúttal, hogy a nyomatékot mkg-mal mérjük. 1
mkg-on azt a forgató nyomatékot értjük, melyet 1 kg erő a forgásponttól vagy
tengelytől 1 m-nyi távolságban létesít.
Megjegyezhetjük még, hogy az erők kétféle forgató irányának megfelelőleg kétféle forgató nyomatékot szoktunk megkülönböztetni: a pozitív és a negatív forgató nyomatékot. Ha az erő az óramutató járásával megegyező irányban forgat, akkor a nyomaték pozitív, ha vele ellenkező irányban, akkor negatív. Ábránkon a G súlyerő pozitív, a P emelő erő pedig negatív forgató nyomatékot hoz létre.
Repülőgépeinknél az erők forgató nyomatékának, mint a későbbiekben látni fogjuk, rendkívül fontos szerepe van. E helyen (8-ik ábra) a levegő nyomásának a gép S súlypontjára vonatkozó negatív forgató nyomatékát szemléltetjük. A megadott számadatokból, melyek egy nagy repülőgépre vonatkoznak, a levegő P=10 kg leszorító erejének a forgató nyomatéka az S súlypontra nézve
M= P * a = 10 kg *
6,2 m = 62 mkg
♣ Archiválta SRY 2007. június 25.. ♣ CANON
LiDE system ♣ Microsoft Word ♣ SRY MODELL 2007