Torque   토크, 토오크, 회전력, 돌림힘

(2020-08-13)

Moment of Force, 힘의 기계적 모멘트, 힘의 모멘트

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  4. 관성 모멘트
  5. 각 운동량

1. 토크 (모멘트, 회전력, 돌림 ) 이란?

  ㅇ `기계모멘트`라고도 함
     - 의 작용선 상에 있지 않은 어떤 평면상 한 점에서의 회전력 유발 효과
        . 이 물체를 임의의 한 점에 대해 회전시키려는 효과를 나타내는 양

  ㅇ 물체에 이 작용하면, 그 물체가 회전하는 원인이 되는 벡터 물리량
     - 일종의 회전력 
        . [참고]  => 직선운동 유발, 모멘트 => 회전운동 유발


2. 토크의 표현 

  ㅇ 정의식 :  T = r x F (벡터량)

      

  ㅇ 토크의 기준점,팔(arm)
     - 기준점        : 회전 효과의 중심을 나타냄 (회전 중심점)
     - r(torque arm) : 기준점(원점)에서 의 작용선까지의 거리 벡터 
        . 이 작용하는 직선과 기준점(원점)까지의 수직 거리
 
  ㅇ 토크의 방향
     - 벡터방향은, r과 F가 형성하는 평면에 수직하며,
     - 회전방향은, 오른손법칙(Right Hand Rule)을 따름, 반시계방향 (+), 시계방향 (–)
        . 병진운동시, 가속도가 증가하는 방향을 양(+)로 취하는 것 처럼, 
        . 회전운동시, 토크와 각가속도 증가 방향을 양(+)으로 취함     ☞ 각가속도 벡터 참조

  ㅇ 토크의 단위차원
     - 단위 : [N·m]
     - 차원 : 토크는 과 같은 차원(과 거리의 곱)의 물리량이지만, 
              스칼라량인 과는 달리 벡터량임.

  ㅇ 토크의 크기 = (인가된 ) x (회전축과 의 작용선 간의 수직 거리)
     - |T| = |r| |F| sin θ = (F) (r sin θ) = r F sin θ
        . θ : r 방향에서 F 방향으로 회전하는 각도
        . r 및 F가, 직각(90˚)일 때, 최대
        . r 및 F가, 같은(0˚) 또는 반대(180˚) 방향일 때, 0(zero)


3. 전계,자계에서의 회전력 표현쌍극자 회전력
     - 전계 E전기쌍극자 p에 작용하는 회전력
        .   (p : 전기쌍극자모멘트 [[C·m])

     - 자계 B자기 쌍극자(전류 루프)에 작용하는 회전력
        .   (m : 자기쌍극자모멘트 [A·㎡])

  ㅇ 전류 루프 회전력
     - T = r F sin θ = r (i l B) sin θ


4. 회전 운동동역학적 표현직선 운동에서의 가속도 관계식({#\mathbf{F}=m\mathbf{a}#})과 유사
       
[# \mathbf{T} = J \cdot \frac{d\mathbf{L}}{dt} = J \cdot α #]
- {#\mathbf{T}#} : 토크, {#J#} : 질량관성모멘트, {#α#} : 각가속도, {#\mathbf{L}#} : 각운동량 ※ [참고] ☞ 병진운동 회전운동 비교 참조


[회전 운동] 1. 회전 운동 2. 병진운동,회전운동 비교 3. 토오크 4. 관성 모멘트 5. 각 운동량

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