7 أمثلة لعزم الدوران: تفسيرات مفصلة


في هذه المقالة ، سنناقش أمثلة عزم الدوران وجوانب أخرى منها. 

فتح زجاجة  

تُعرف الطاقة اللازمة لفتح / إغلاق زجاجة أو وعاء مشابه بسقف ملولب التواءأو ضغط عزم الدوران أو قوة الفتح / الإغلاق. 

يجب أن يكون الجزء العلوي قادرًا على إغلاق الحاوية بإحكام بما يكفي لمنع المحتويات من الانسكاب ، ولكن يجب أيضًا أن تكون سهلة الفتح. المفتاح لضمان سلامة الأسطح والأختام هو تكرار حركة أو حركات التحرير بدقة وتقييم قوى عزم الدوران المطلوبة. 

يتم استخدام مقياس عزم الدوران كأداة لإدارة عزم الدوران في العنصر النهائي بمجرد تحديد حدود التوتر. إذا أظهرت أدوات مراقبة عزم الدوران أن معدات القمة خارجة عن التسامح ، فيجب تصحيحها. 

تعد معدات قياس عزم الدوران الأوتوماتيكية الخيار الأفضل للعديد من الاختبارات المنتظمة التي تحتاج إلى قابلية تكرار دقيقة واستقلالية بشرية وبروتوكولات اختبار فريدة. 

قلب عجلة القيادة 

يُعرف تأثير تحميل المحرك على التوجيه ، والذي يتسبب في تعرض السائق لهزات مفاجئة على المقود أثناء السفر ، باسم عجلة القيادة عزم الدوران. الإطارات الخلفية مقترنة بآلية قيادة تسمح للمشغلين بمناورة سياراتهم.

الضغط على عجلة القيادة هو نتيجة قوى التفاعل على الطريق التي يتم تنفيذها على الإطارات ، فضلاً عن التكوين الديناميكي لآلية التوجيه ، ويتناسب بشكل أساسي مع التسارع الجانبي للسيارة ، ويتم نقله بشكل متناسب مع التوجيه محور به تشوهات طفيفة عند نقاط توجيه مخفضة. 

ينتج عزم عجلة القيادة عن هذه القوة المنقولة ، والتي تُعزى في الغالب إلى عزم دوران المحرك على التوجيه ، لا سيما في سيارات الدفع الأمامي. 

أرجوحة 

تضمن الهندسة المعمارية العامة للأرجوحة ، لا سيما حقيقة أنها تستند إلى الأرض ، أن المنصة لا يمكنها أبدًا أن تدور 360 درجة ؛ ومع ذلك ، يمكن أن يدور السطح ضمن قيود محدودة للغاية.

تخيل سلوك الدوران في اتجاه عقارب الساعة للأرجوحة من الأمام ، مع طفل صغير على اليسار ومراهق على اليمين ، لإظهار عواقب عزم الدوران. 

يجب ضبط عزم الدوران على كلا الجانبين من أجل موازنة الاثنين بدقة. إن تغيير الكتلة هو أحد الخيارات ، لكن الحركة ، ونتيجة لذلك ، فإن هذا المتضمن هو الحل الأكثر ترجيحًا. نظرًا لأن المراهق يزن بالضبط ضعف وزن الطفل ، يجب أن يكون الطفل المتضمن ضعف طول المراهق. 

محرك السيارات 

تنتج دولاب الموازنة للمحرك عزمًا ، وهو قوة دوران. كلما زادت قدرة المحرك على إنجاز العمل ، زاد عزم دورانه. الاختبار مشابه للعمل ولكنه يختلف إلى حد ما. يُقاس عزم الدوران بالجنيه-الأقدام ومتر النيوتن لأنه متجه (يعمل في اتجاه واحد). 

في هذه الحالة ، يكون الاختلاف هو عزم الدوران الثابت ، وهو النوع المستخدم لضغط براغي الرأس باستخدام مفك البراغي. يتم قياس عزم الدوران الثابت بشكل عام بالقدم-جنيه لمنع سوء الفهم. من ناحية أخرى ، تستخدم SI مقياس نيوتن لحساب كل من عزم الدوران الثابت والحركي. 

الشدات 

مفتاح الضغط هو أداة لربط الصواميل والبراغي بمستوى عزم معين. تتيح هذه الأداة ضبط البراغي عند الشد الصحيح ، مما يمنع الضرر الناتج عن التشديد المفرط أو الأجزاء من التفكك بسبب الشد السفلي. 

يلزم وجود مفتاح ضغط إذا كنت ترغب في إجراء أي إصلاح جدي للمحرك أو الأجزاء الميكانيكية الأخرى. على سبيل المثال ، يمكن أن يؤدي شد براغي خزان الوقود بسرعة إلى كسر مكلف وفقدان كارثي للسوائل. قد تؤدي المسامير اللولبية المحفزة الضيقة جدًا إلى انكسار اللولب. 

تعتبر معايير عزم الدوران مهمة جدًا للإصلاح الفعال للسيارات لدرجة أن العديد من أدلة التجارة تحتوي عليها في جداول الصفحة الخلفية مع موضع البرغي وتحديده ومواصفاته المحددة ، بالإضافة إلى تعليمات الصيانة. 

يعد جهاز العرض أو الثني ، ومؤشر القرص ، والأزرار ، ومفاتيح عزم الدوران المحوسبة هي الأنواع الأربعة الأكثر شيوعًا ، ولكل منها مفاهيم وظيفية فريدة إلى حد ما. يحتوي كل من مؤشرات الليزر والمقياس على آلية ميكانيكية أساسية ترتبط بعلامة تطفو فوق مقياس عزم الدوران مرتبط بالمقبض أو مؤشر القرص.

يُظهر العداد أو القرص مقدار عزم الدوران المقابل لانثناء قبضة مفتاح الربط عند الضغط عليه. عند العمل في جميع المناطق المظلمة ، ستحتاج إلى مؤشر كبير أو لوحة عداد إذا كنت تشتري نوعًا من شعاع أو لوحة مفاتيح. 

الجيروسكوبات 

يتكون الجيروسكوب من دولاب الموازنة ، وهو عبارة عن قرص يشبه العجلة متصل بمحور يتم وضعه على حلقة أكبر عمودية على محور العجلة. يتم توفير الصلابة المعمارية للجيروسكوب من خلال دائرة خارجية في نفس المستوى مثل الغزل ، ويمكن أن يحتوي الجيروسكوب على العديد من هذه الحلقات متحدة المركز.

من ناحية أخرى ، فإن الدوران والمحور هما مركز الاهتمام. عادةً ما يتم ربط طرف المحور الأول بشيء خارجي ، بينما يُسمح للطرف المقابل بالانجراف. تميل الجاذبية إلى سحب الطرف المنفصل من المحور للأسفل بمجرد أن تبدأ دولاب الموازنة في الدوران ، وتحويلها على محور متعامد مع دولاب الموازنة.

قد ينقلب الجيروسكوب نتيجة لذلك ، ولكن بدلاً من ذلك ، يبدأ في تدوير محور ثالث ، وهو محور أفقي متعامد مع كل من محور دولاب الموازنة واتجاه الجاذبية. ونتيجة لذلك ، فإنه يدور على ثلاثة محاور ويبقى مستقرًا للغاية - أي منيع أمام الجهود الخارجية لتغيير توازنه. 

البندول أو المظلة يطبقان عزم الدوران عند التأرجح 

لاحظ عزم البندول. الجزء من كتلة البندول الذي يعمل في جميع أنحاء حجم المنحنى هو الضغط الذي يوفر عزم الدوران التصالحي. العزم يساوي طول الخيط L مضروبًا في جزء القوة الكلية الموازي لنصف قطر القوس. ال يعمل عزم الدوران في الاتجاه المعاكس من الانزياح الزاوي ، كما يتضح من علامة السالب. 

[اللاتكس] \ tau = -L (mg sin \ Theta) [/ اللاتكس] 

π = -L (مغسينθ)

شخص يركب دراجة 

أثناء ركوب الدراجة ، فإن ذروة عزم الدوران التي يمكن للفرد أن يولدها تعادل تقريبًا ثلث وزن جسمه الذي يتم تكبيره بحجم قضيب ربط الدواسة ؛ ومع ذلك ، إذا بقي الشخص على مقعد ، فلديه ثلاث نقاط مساعدة وبالتالي فإن العزم الذي قد يولده يعادل تقريبًا ثلث وزن جسمه مكبّرًا بحجم قضيب ربط الدواسة.

أعلى لحظة يمكن للفرد أن يولدها عن طريق نقل مركز كتلته بالقرب من المستوى الرأسي للدواسة ستكون حوالي نصف وزنها الذي زاد حجم قضيب ربط الدواسة ، وفقًا للرياضيات الأساسية. 

فتح الباب 

يتم فهم عزم الدوران بشكل حدسي من قبل كل من فتح الباب بالفعل. أثناء فتح الباب ، يدفع الفرد جانب الباب الأبعد عن المفاصل. يتطلب الأمر مزيدًا من القوة للضغط على الجزء الأقرب للمفاصل.

على الرغم من أن العمل هو نفسه في كلتا الحالتين (يتم تسليم القوة الأكبر على نصف قطر أقصر) ، يحب الناس استخدام قوة أقل ، وهذا هو السبب في أن مقبض الباب يقع عادةً في المنتصف. 

الأسئلة المتداولة | أسئلة وأجوبة 

السؤال. ما هو عزم الدوران وما هي بعض الأمثلة؟ 

الجواب. عزم الدوران هو قوة متعرجة تمكن أي شيء من الدوران حول محور أو نقطة أخرى بشكل عام. يُعرَّف عزم الدوران بأنه القوة التي تجعل عجلة تدور حول محور. 

يتم تعريف عزم الدوران على أنه الدوران قوة المحرك في الكلمات الأساسية. وهي تختلف من حصانا في ذلك عزم الدوران يتعلق بكمية العمل التي يمكن للمحرك القيام بها ، بينما تشير القدرة الحصانية إلى مدى سرعة إنجاز هذا العمل. 

السؤال. ما هو عزم الدوران الثابت؟ 

الجواب. يشير المصطلح "عزم دوران ثابت" إلى عزم لا ينتج عنه التسارع الزاوي. نظرًا لأن الباب لا يدور على مفاصله بغض النظر عن القوة المقدمة ، فإن شخصًا ما يدفع عليه يطبق عليه عزم دوران ثابتًا. 

يتم نقل عزم الدوران الديناميكي بواسطة عمود القيادة لمركبة السباق المسرعة من خط البداية حيث يجب أن تنتج التسارع الزاوي من الإطارات بشرط أن تتحرك السيارة على المسار. 

قد تكون المفردات المستخدمة لوصف عزم الدوران محيرة بعض الشيء. كثيرًا ما يستخدم المهندسون مصطلحي لحظة القوة ولحظة القوة بشكل متماثل. يشير الذراع الفورية إلى نصف القطر الذي يعمل عنده الضغط. 

السؤال. عندما يتعلق الأمر بعزم الدوران ، ما هو الفرق بين عزم الدوران الساكن والحركي؟ 

الجواب. يتم توفير عزم الدوران الثابت يدويًا ويتم ببطء. يتم استخدام أداة تعمل بالطاقة لتوفير عزم دوران متغير بمعدل سرعة مرتفع. 

SAKSHI كم

أنا ساكشي شارما ، لقد أكملت تخرجي في الفيزياء التطبيقية. أحب الاستكشاف في مجالات مختلفة وكتابة المقالات هي واحدة منها. في مقالاتي ، أحاول تقديم الفيزياء بأكثر الطرق فهمًا للقراء.

آخر المقالات