احسب عزم الدوران من القوة وذراع الرافعة والزاوية باستخدام τ = rF sinθ. حاسبة فيزياء مجانية عبر الإنترنت للميكانيكا الدورانية.
تتيح لك حاسبة عزم الدوران حساب القوة الدورانية الناتجة عندما تُطبق قوة على مسافة من نقطة ارتكاز فورياً، باستخدام الصيغة τ = rF sinθ. أدخل القوة المطبقة ومسافة ذراع الرافعة والزاوية بينهما، وستعيد الحاسبة عزم الدوران الناتج — مما يتيح لك تحليل الميكانيكا الدورانية لمسائل الفيزياء أو الهندسة الميكانيكية أو الاستخدام اليومي للأدوات.
عزم الدوران هو المكافئ الدوراني للقوة في الميكانيكا الكلاسيكية. تماماً كما تسبب القوة تسارع الأجسام في خط مستقيم، يسبب عزم الدوران تسارع الأجسام دورانياً حول نقطة ارتكاز أو محور. الفكرة الأساسية هي أن نفس القوة المطبقة بعيداً عن نقطة الارتكاز، أو بزاوية أكثر عمودية، تنتج تأثيراً دورانياً أكبر — لهذا السبب يجعل مفتاح الربط الطويل فك صامولة عنيدة أسهل بكثير من المفتاح القصير، ولماذا يكاد دفع باب بالقرب من مفصلته لا يحركه بينما الدفع بالقرب من المقبض يفتحه بسهولة.
هذه الحاسبة مفيدة في العديد من السياقات: يستخدمها طلاب الفيزياء لحل مسائل الميكانيكا الدورانية، ويستخدمها المهندسون الميكانيكيون لتحديد أحجام المثبتات والتروس وأعمدة الإدارة، ويستخدمها عشاق السيارات لفهم مواصفات المحركات، ويستفيد أي شخص يستخدم الأدوات اليدوية من فهم سبب أهمية طول ذراع الرافعة كثيراً لتطبيق القوة بكفاءة.
يطبق ميكانيكي قوة 50 نيوتن عمودياً على مفتاح ربط طوله 0.3 متر لشد صامولة. باستخدام τ = rF sinθ: τ = 0.3 × 50 × sin(90°) = 0.3 × 50 × 1 = 15 نيوتن متر. هذه هي القوة الدورانية المطبقة على الصامولة.
تمثل قيمة عزم الدوران التي تنتجها هذه الحاسبة التأثير الدوراني للقوة المطبقة حول نقطة الارتكاز المحددة — القيمة الأكبر تعني ميلاً أقوى لإحداث الدوران. عند مقارنة نتيجتك بالجدول المرجعي، لاحظ كيف يتناسب عزم الدوران من المهام اليومية الصغيرة (بضعة نيوتن متر لغطاء برطمان أو مقبض باب) إلى القوى الميكانيكية الكبيرة (عشرات النيوتن متر لمفاتيح الربط، مئات إلى آلاف للمحركات) — مما يعكس مقادير القوة وأطوال ذراع الرافعة المعنية. إذا بدا عزم الدوران المحسوب منخفضاً بشكل غير متوقع رغم قوة كبيرة، تحقق مرة أخرى من زاويتك — القوة المطبقة بالقرب من موازاة ذراع الرافعة (قريبة من 0 أو 180 درجة) تساهم بقدر ضئيل جداً في التأثير الدوراني حتى لو كانت القوة نفسها كبيرة.
أدخل القوة المطبقة، وذراع الرافعة (المسافة من نقطة الارتكاز)، والزاوية بين القوة وذراع الرافعة — تحسب الحاسبة عزم الدوران باستخدام τ = rF sinθ.
| السيناريو | عزم الدوران |
|---|---|
| فتح غطاء برطمان عنيد بالفتل | 2 N·m |
| إدارة مقبض الباب | 5 N·m |
| شد صامولة بمفتاح ربط | 40 N·m |
| محرك سيارة ركاب نموذجي عند الذروة | 300 N·m |
| محرك شاحنة ديزل ثقيلة عند الذروة | 2,000 N·m |