Comment calculer Moments de la Force

March 23

Comment calculer Moments de la Force


Lorsque la force est appliquée à un objet à un certain point, il fait deux choses: pousser l'objet, et faire pivoter l'objet. La quantité de cette tendance de rotation est décrit par le moment de force. Un moment de force est un vecteur: il a à la fois une grandeur (la force de la force de rotation) et une direction (l'axe le long duquel la rotation aura lieu). La direction peut être déterminée en utilisant la règle de la main droite: avec votre pouce a le long du moment de force, vos doigts se recroquevillent dans le sens de rotation. Calcul du moment de force est mathématique de vecteur simple.

Instructions

1 Soustraire le vecteur de position du point de rotation du vecteur de position du point où la force est appliquée. En d'autres termes, calculer le vecteur (Rx - Ax, Ry - Ay, Rz - Az). Par exemple, si une force est appliquée au point de coordonnées (2, 3, 6) à un objet dont le centre de gravité (et donc la position de rotation) est au point de coordonnées (-2, 8, 0), vous obtiendrez un vecteur de ( 2 - (-2), 3-8, 6-0) = (4, -5, 6). Ce vecteur pointe du point de rotation au point d'application de la force.

2 Trouver le produit croisé du vecteur de l'étape 1 (que nous allons ci-après appel B) et le vecteur de force (F), comme décrit dans ce domaine et les deux étapes suivantes. Tout d'abord, trouver le composant x du produit croix en soustrayant le produit de la composante y de F et la composante z de B à partir du produit de la composante y de B et la composante z de F. Pour le dire succinctement, calculer (BXF ) x = Par

Fz - Bz Fy.

3 Trouver le composant y du produit en croix d'une manière similaire, en soustrayant le produit de la composante z de F et de la composante x de B à partir du produit de la composante z B et le composant x de F. En d'autres termes, le calcul (BXF) y = Bz

Fx - Bx Fz.

4 Trouver la composante z du produit vectoriel en soustrayant le produit de la composante x F et le composant y de B à partir du produit de la composante x de B, et la composante y de F. En d'autres termes, le calcul (BXF) z = bx

Fy - Par Fx.

5 Écrivez le moment de la force comme le vecteur avec x, y et z composants comme les résultats des étapes 2, 3, et 4, respectivement. Pour mettre tout cela en une seule formule, le moment M est (Par Fz - Bz Fy, Bz Fx - Bx Fz, Fy Bx - Par Fx).

Conseils et avertissements

  • Pour simplifier le calcul, utiliser le point de rotation comme origine. Ensuite, votre vecteur pour la position où la force est appliquée (R) est déjà le vecteur vous devez calculer à l'étape 1 (B).
  • Assurez-vous que tous vos vecteurs de départ utilisent la même origine. Si les vecteurs de la position du point de rotation et la position de la force appliquée se réfèrent aux origines différentes, le résultat sera inutile.