Drehmoment-Rechner

Das Drehmoment beschreibt die Drehwirkung einer Kraft um einen Drehpunkt oder eine Achse. Eine große Kraft kann wenig Drehmoment erzeugen, wenn sie nahe am Drehpunkt oder entlang des Hebelarms wirkt. Dieselbe Kraft erzeugt dagegen eine größere Drehwirkung, wenn sie weiter von der Achse entfernt und möglichst senkrecht zum Hebelarm angreift. Die SI-Einheit ist Newtonmeter, geschrieben N·m; als Vektorsymbol dient häufig der griechische Buchstabe Tau. Die Betragsformel lautet τ = Fr sin(θ). F ist die Kraft in Newton, r der Abstand von der Achse zum Angriffspunkt und θ der Winkel zwischen Ortsvektor und Kraftrichtung. Nur die zum Hebelarm senkrechte Komponente trägt zur Drehung bei. Bei 90 Grad ist der Sinus eins und das Drehmoment erreicht Fr. Bei null oder 180 Grad verläuft die Wirkungslinie durch die Achse und das Drehmoment ist null. Hebelarm kann auch den kürzesten senkrechten Abstand zwischen Achse und Wirkungslinie der Kraft bezeichnen. Ist dieser Abstand bereits bekannt, multiplizieren Sie ihn direkt mit der Kraft und verwenden hier einen Winkel von 90 Grad. Wenden Sie die Sinuskorrektur nicht erneut auf einen schon senkrechten Hebelarm an. Der hier eingegebene Abstand ist der radiale Abstand zum Angriffspunkt; der Winkel bestimmt dessen wirksame senkrechte Komponente. Drehmoment hat neben einem Betrag auch eine Richtung. In ebenen Aufgaben gilt gegen den Uhrzeigersinn häufig als positiv, im Uhrzeigersinn als negativ; Lehrveranstaltungen oder technische Normen können andere Konventionen wählen. Dieser Rechner erhält das Vorzeichen der eingegebenen Kraft und der Sinusfunktion, sodass gerichtete Berechnungen mit vorzeichenbehafteten Werten oder Winkeln möglich sind. Bei mehreren Kräften berechnen Sie jedes Drehmoment mit einer einheitlichen Vorzeichenregel und addieren sie zum resultierenden Drehmoment. Drehmomente treten bei Schraubenschlüsseln, Scharnieren, Wellen, Motoren, Pedalen, Tragwerkslagern und in der Rotationsdynamik auf. Statisches Gleichgewicht verlangt, dass resultierendes Drehmoment und resultierende Kraft null sind. In der Dynamik entspricht das resultierende Drehmoment eines starren Körpers um eine feste Achse dem Trägheitsmoment mal Winkelbeschleunigung. Verwechseln Sie Drehmoment nicht mit Energie: Beide haben dieselben Dimensionen aus Newton und Metern, doch Drehmoment ist eine vektorartige Drehgröße, während Arbeit das Integral der Kraft über den Weg ist. Der Rechner liefert ein übersichtliches ideales Ergebnis für Mechanikaufgaben, Vorentwürfe und die Kontrolle von Handrechnungen.