トルク計算機

トルクは、力が支点や軸の周りに及ぼす回転作用を表します。大きな力でも、支点に近い場所に作用したり、腕に沿った方向を向いたりすると、トルクは小さくなります。逆に同じ力でも、軸から遠く、腕に対してより垂直に加えるほど回転作用は大きくなります。SI単位はニュートンメートルで N·m と表記し、ベクトルの記号には通常ギリシャ文字のタウを使います。 大きさの公式は τ = Fr sin(θ) です。F はニュートン単位の力、r は軸から力の作用点までの距離、θ は位置ベクトルと力の方向がなす角です。腕に垂直な成分だけが回転に寄与します。90 度では正弦が一となり、トルクは Fr です。ゼロ度または 180 度では力の作用線が軸を通るため、トルクはゼロになります。 モーメントアームは、軸から力の作用線までの最短の垂直距離を指すこともあります。その垂直距離が分かっている場合は力に直接掛け、この計算機では角度を 90 度にします。垂直距離に対して正弦補正を重ねて適用しないよう注意してください。ここで入力する距離は作用点までの半径方向の距離なので、有効な垂直成分は角度によって決まります。 トルクには大きさだけでなく方向もあります。平面問題では反時計回りを正、時計回りを負とすることが多いものの、授業や工学規格では別の規約を使う場合もあります。この計算機は入力した力と正弦関数の符号を保持するため、符号付きの値や角度で方向を考慮できます。複数の力では、一貫した符号規約で各トルクを計算し、合計して合トルクを求めます。 トルクはレンチ、蝶番、軸、モーター、ペダル、構造支持部、回転運動の力学に現れます。静的つり合いでは合トルクと合力がともにゼロである必要があります。動力学では、固定軸まわりの剛体の合トルクは慣性モーメントと角加速度の積です。トルクとエネルギーを混同しないでください。どちらも次元上はニュートンとメートルで表せますが、トルクはベクトル的な回転モーメントであり、仕事は力を変位に沿って積分したものです。この計算機は力学演習、初期設計、手計算の確認に分かりやすい理想結果を示します。