Momen lực, momen xoắn là gì? Công thức và ứng dụng của các loại momen

Chu Văn An

Trong môn Vật lý, mô-men xoắn là một thuật ngữ quá quen thuộc. Tuy nhiên, không phải ai cũng hiểu rõ những vấn đề liên quan đến mô-men xoắn là gì. Chính vì vậy chúng tôi đã tổng hợp những thông tin hữu ích về mô-men xoắn trong bài viết dưới đây để mọi người cùng theo dõi. Bây giờ hãy cùng chúng tôi tìm hiểu nhé.

Giải thích thuật ngữ thời điểm là gì?

Moment hay Moment (theo tên tiếng Anh) là (ký hiệu là M) một đoạn thẳng có hướng B (vectơ B) và gốc tại G với tâm từ O là tích vectơ. Ký hiệu mômen là M và được xác định theo công thức.

M = r . B

Trong đó r là vectơ có khoảng cách nối O với G.

Trong vật lý, khái niệm mômen cũng được phát triển để mở rộng nhiều tính chất của chuyển động thẳng sang chuyển động quay của vật rắn.

Giải thích thuật ngữ thời điểm là gì

Một số loại momen phổ biến hiện nay

Mômen được chia làm nhiều loại với đặc điểm và ứng dụng rất khác nhau, trong đó có 3 loại được sử dụng phổ biến hiện nay đó là mômen lực, mô men xoắn và mô men xoắn. Cụ thể 3 loại mẹ này là gì? Câu trả lời sẽ có trong nội dung dưới đây.

1. Mômen lực

+> Khái niệm

Mômen lực là một trong những đại lượng vật lý biểu thị tác động gây ra chuyển động quay quanh một điểm hoặc trục của một vật thể xác định. Mômen lực này được xác định bằng tích của khoảng cách từ giá của lực đến trục quay với độ lớn của lực và nó tỷ lệ thuận với hai giá trị này.

+> Công thức tính mô men xoắn

Dựa trên khái niệm mô men xoắn, công thức tính của nó được biểu diễn như sau:

M = Fd

Trong đó:

• M là mô-men xoắn (Nm)
• F là độ lớn của lực tác dụng (N)
• D là khoảng cách từ tâm quay đến giá lực F hay còn gọi là cánh tay đòn của lực F

Sẽ có 2 trường hợp có thể xảy ra:

• Khi M = 0, d = 0. Lúc này giá của lực sẽ đi qua tâm quay làm cho lực mất tác dụng đối với chuyển động quay.
• Khi M = Fd: Lực mô men tỷ lệ thuận với độ lớn của lực và chiều dài của tay đòn. Do đó, nếu người dùng muốn tăng mô-men xoắn thì người dùng có thể tăng độ lớn của lực hoặc độ dài của tay đòn hoặc tăng đồng thời cả hai giá trị này.

+> Ứng dụng

Trong cuộc sống hằng ngày, bạn có thể dễ dàng nhận thấy ứng dụng của mô men xoắn đó là việc thiết kế tay nắm cửa ở các cánh cửa. Cụ thể, chúng thường được bố trí xa bản lề với mục đích tăng mô-men xoắn giúp việc mở cửa dễ dàng hơn.

Một ứng dụng khác của mô-men xoắn là chiều dài của cờ lê. Tay cờ lê càng lớn (chiều dài càng lớn) thì khả năng mở vít đã siết càng cao vì cùng một lực, tay đòn càng lớn thì mô-men xoắn càng lớn, dẫn đến hiệu ứng quay lớn hơn và cuối cùng là tháo vít dễ dàng hơn.

Ứng dụng mô-men xoắn

2. Mô-men xoắn

+> Khái niệm

Mô-men xoắn là đại lượng đặc trưng cho khả năng chịu tải tức thời của động cơ hoặc tình trạng hoạt động của động cơ. Vì vậy, nó là một trong những thông số không thể thiếu để mô tả động cơ.

Mô-men xoắn là gì?

+> Công thức

T = P.9,55/n

Trong đó:

• T là mô men xoắn tác dụng lên trục động cơ (Nm hoặc ft-Ib)
• P là công suất động cơ (kW)
• n là tốc độ động cơ (vòng/phút)

+> Ứng dụng

Thông thường, khi nhắc đến mô-men xoắn là chúng ta nhắc đến động cơ của các phương tiện, đặc biệt là ô tô. Momen xoắn càng lớn thì động cơ càng mạnh và ngược lại. Xe càng có nhiều mô-men xoắn thì khả năng chở hoặc kéo vật nặng càng tốt. Tuy nhiên, khi nói đến xe cộ, người ta thường chỉ quan tâm đến công suất chứ không quan tâm đến mô-men xoắn. Trong khi trên thực tế, cả công suất và mô-men xoắn đều là hai thông số kỹ thuật đóng vai trò cực kỳ quan trọng. Mô-men xoắn tượng trưng cho khả năng chịu tải của xe, còn công suất tượng trưng cho tốc độ của xe

Vì vậy, khi mua xe, ngoài việc chú ý đến công nghệ, thiết kế, công suất của xe thì mô-men xoắn cũng là vấn đề cần chú ý vì xe chạy tốc độ cao không nhất thiết phải chịu tải lớn và ngược lại.

Ứng dụng của động cơ xoắn

3. Mô-men xoắn

+> Khái niệm

Trước khi tìm hiểu mô men xoắn là gì chúng ta sẽ tìm hiểu định nghĩa mô men xoắn?

Lực đôi là hệ gồm hai lực song song, ngược chiều nhưng có cùng độ lớn và tác dụng lên cùng một vật. Ví dụ, khi bạn dùng tay để vặn vòi, bạn sẽ tác dụng một lực lên vòi.

Mô men xoắn: Đối với trục quay vuông góc với mặt phẳng chứa mô men xoắn thì mômen quay không bị ảnh hưởng bởi vị trí của trục quay.

Mô-men xoắn là gì?

+> Công thức

Mô men xoắn luôn có giá trị xác định theo công thức:

M = F1d1 + F2d2 = F(d1+d2) = Fd

Trong đó:

• F là độ lớn của mỗi lực (N)
• d là khoảng cách giữa hai giá của mômen, tức là cánh tay đòn của mômen (m)
• M là mô men xoắn (Nm)

Trên đây là một số thông tin về mô-men xoắn Nó là gì và các loại mô-men xoắn phổ biến hiện nay là gì? Hy vọng đây sẽ là những thông tin hữu ích cho bạn đọc. Ngoài ra, để xem thêm các bài viết, bạn có thể tiếp tục truy cập website labvietchem.com.vn để tìm hiểu thêm.