13 Fatti sulla direzione della coppia: magnetica, elettrica e come trovarla

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In questo articolo, discuteremo dei fatti sulla direzione della coppia nei campi magnetici ed elettrici.

Sappiamo che è possibile ruotare un oggetto attorno al proprio asse, la forza responsabile di ciò è solitamente definita coppia. La coppia dà origine ad angolare accelerazione. La coppia corrisponde sostanzialmente alla forza di rotazione che è responsabile del movimento rotatorio attorno a un asse noto come asse di rotazione.

La sezione seguente tratta i pochi fatti generali associati alla direzione della coppia.

Direzione della coppia

Poiché la coppia è un vettore, si ritiene che abbia una direzione particolare. Matematicamente, possiamo spiegare la coppia come un vettore che risulta quando prendiamo il prodotto incrociato del vettore distanza radiale con il vettore forza. Il vettore che otteniamo, che non è altro che coppia, è sostanzialmente ortogonale ai vettori coinvolti nel prodotto incrociato. Il vettore può essere visto puntato verso la pagina o all'esterno della pagina.

La parte successiva spiega le due direzioni della coppia.

Quali sono le due direzioni di coppia?

Come già sappiamo, la coppia rappresenta una grandezza vettoriale. La valutazione del valore di coppia è una combinazione di valutazione di entrambe le direzioni e magnitudo. In generale, la direzione determinata sembra essere perpendicolare rispetto a quella applicata forza e raggio dall'asse.

La parte seguente tratta la direzione della coppia rispetto alla forza.

Direzione della coppia relativa alla forza

Il calcolo della coppia implica la determinazione di entrambe le direzioni e la grandezza. In generale, la direzione determinata sembra essere perpendicolare rispetto alla forza applicata e al raggio rispetto all'asse. Anche la velocità angolare e la variazione della velocità angolare prodotta dall'azione della coppia sono nella stessa direzione della direzione della coppia.

La sezione successiva spiega perché la direzione della coppia è sempre perpendicolare alla forza.

La coppia è sempre perpendicolare alla forza

La direzione della coppia determinata sembra essere perpendicolare rispetto alla forza applicata. La direzione della coppia viene assegnata convenientemente utilizzando la regola della mano destra, che afferma che le dita della mano destra si piegano lungo la direzione che punta al raggio e alla forza applicata, e quindi la direzione della coppia è rappresentata da il pollice della mano destra.

Parliamo ora di un altro fatto relativo alla direzione della coppia.

Perché la direzione della coppia è perpendicolare alla forza?

La coppia viene assegnata convenientemente alla direzione utilizzando la regola della mano destra. Matematicamente, possiamo spiegare la coppia come un vettore che risulta quando prendiamo il prodotto incrociato del vettore della distanza radiale con il vettore della forza. Il vettore che otteniamo, che non è altro che coppia, è sostanzialmente ortogonale ai vettori coinvolti nel prodotto incrociato. Il vettore può essere visto puntato verso la pagina o all'esterno della pagina.

La parte seguente si occupa della valutazione della direzione della coppia.

Come trovare la direzione della coppia?

La direzione in cui si orienta la coppia o, in parole semplici, i punti è solitamente decisa dalla forza in azione La direzione della coppia è convenientemente assegnata usando la regola della mano destra, che afferma che le dita della mano destra si curvano lungo la direzione che punti al raggio e alla forza applicata. La direzione della coppia in cui si orienta o, in parole semplici, punta è data dal pollice.

La lunghezza del braccio di leva è 'r' e 'θ' è quell'angolo formato dal vettore forza con il braccio livellato, quindi,

                                                                                                                    τ = Frsinθ

Problema: Se viene applicata la forza, F= 5N e la lunghezza del braccio di leva è r=4m. Trova la coppia quando l'angolo tra il vettore forza e il vettore raggio è 30°.

Soluzione: lo sappiamo, τ = Frsinθ

Ora, sostituendo i valori dati nell'equazione precedente, otteniamo,

                                           τ = 5 x 4 x sin 30°

                                        τ = 10 Nm

La sezione seguente descrive il metodo per trovare la direzione della coppia associata a un dipolo in un campo magnetico arbitrario.

La direzione della coppia nel campo magnetico

La coppia è un vettore che risulta quando prendiamo il prodotto incrociato del vettore della distanza radiale con il vettore della forza. Quando si presume che un loop di corrente o un dipolo magnetico siano presenti in un campo magnetico arbitrario, il loop sviluppa una tendenza per l'impatto che si orienta secondo la direzione del campo in prossimità di quel campo.

Quindi la direzione della coppia associata può essere determinata con l'aiuto di una regola della mano destra molto familiare.

 

Come trovare la direzione della coppia nel campo magnetico?

Per calcolare la direzione della coppia in un dipolo posto in un campo magnetico, si segue la seguente teoria, La direzione della coppia associata può essere determinata con l'aiuto di una regola della mano destra molto familiare. Qui, dovremmo piegare le dita nella direzione del circuito di corrente dopo l'orientamento posizionato nel campo magnetico. La formula utilizzata è τ = m × B = |m||B| sinθ.

Dove vengono applicati m- momento magnetico e B- campo magnetico.

Quando si dice che un circuito di corrente è posto in un campo magnetico, si ritiene che il circuito tenda ad orientarsi secondo la direzione del campo a causa dell'influenza di quel campo.

Problema:

Se l'intensità del campo magnetico in cui un dipolo magnetico viene mantenuto a formare un angolo di 30° è 3 × 10-4 T. Trova la direzione della coppia che agisce sul dipolo quando il momento del dipolo è 0.335 × 10-3 Am?

Ans: campo elettrico, B = 3 × 104 T

           Angolo tra dipolo e campo magnetico, θ = 30°

          Momento magnetico = 0.335 × 10-3Cm

    τ = |m||B| peccatoθ.

      = (0.335× 10-3  Am)(3 × 104 T) peccato(30°)

      =5Nm

La direzione della coppia nel campo elettrico uniforme

Di seguito viene fornita la teoria per determinare la direzione della coppia in un campo elettrico omogeneo, Si dice che un dipolo, quando posto in un campo elettrico uniforme, acquisisca un equilibrio traslazionale a causa dell'implicazione di un'uguale intensità di pressione elettrica in entrambe le direzioni su cariche positive e negative. Pertanto, si ritiene che la pressione netta sia zero, ma si dice che giri con an velocità angolare.

Sia la forza che il raggio sono responsabili dell'ampiezza e della direzione della coppia.

Come trovare la direzione della coppia in un campo elettrico?

Per calcolare la direzione della coppia in un dipolo posto in un campo elettrico, seguiamo il metodo sotto indicato, La distanza perpendicolare può essere definita braccio di livello. Quando prendiamo il prodotto del braccio di livello con la forza applicata, otteniamo la coppia. Qui la coppia è data da τ= PEsinθ. 'P' è il momento di dipolo e 'E' è il campo elettrico applicato.

Problema:

Se l'intensità del campo elettrico in cui un dipolo elettrico viene mantenuto a formare un angolo di 30° è 3 × 104 N ⁄ C. Trova la coppia che agisce sul dipolo quando il momento del dipolo è 0.335 × 10-3C-m?

Ans: campo elettrico, E = 3 × 104 N⁄C

           Angolo tra dipolo e campo elettrico, θ = 30°

          Momento di dipolo = 0.335 × 10-3Cm

    τ = PEsinθ

      = (0.335× 10-3cm)(3 × 104 N ⁄ C) peccato(30°)

      =5Nm

Successivamente, vedremo la direzione della coppia nel dipolo elettrico.

La direzione della coppia nel dipolo elettrico

Torque è un vettore che risulta quando prendiamo il prodotto incrociato del vettore della distanza radiale con il vettore della forza. Si dice che un dipolo, quando posto in un campo elettrico uniforme, acquisisca un equilibrio traslazionale a causa dell'implicazione di un'uguale intensità di pressione elettrica in entrambe le direzioni su cariche positive e negative. Qui la coppia è data da τ= PEsinθ. P è il momento di dipolo ed E è il campo elettrico applicato.

Sia la forza che il raggio sono responsabili dell'ampiezza e della direzione della coppia.

La direzione della coppia su un anello di corrente

Per calcolare la coppia in un anello di corrente posto in un campo magnetico, si segue la seguente teoria, La coppia associata può essere determinata con l'aiuto di una regola della mano destra molto familiare. Qui, dovremmo piegare le dita nella direzione del circuito di corrente dopo l'orientamento posizionato nel campo magnetico. Mostra che la coppia agisce nella direzione sinistra, seguendo la direzione indicata dal nostro pollice.

Quando si dice che un circuito di corrente è posto in un campo magnetico, si ritiene che il circuito tenda ad orientarsi secondo la direzione del campo a causa dell'influenza di quel campo.

Come cambiare la direzione della chiave dinamometrica?

Un elemento di fissaggio come un dado o un bullone è implicato da una particolare quantità di coppia con l'aiuto di uno strumento noto come chiave dinamometrica. Una chiave inglese è solitamente dotata di una maniglia e ruotando e ruotando la maniglia, potremmo essere in grado di regolare la chiave, quindi cambiare la direzione della chiave dinamometrica. Ciò è possibile poiché otteniamo la compressione della molla attraverso l'impugnatura in modo che richieda più coppia per rilasciare la sfera.

Nel tempo possiamo osservare una pressione più debole sulla molla se la chiave viene immagazzinata a causa del carico.

La parte successiva tratta le domande frequenti sulla direzione della coppia.

Indica i tipi di coppia.

Ci sono fondamentalmente due diversi tipi di coppia che sono indicati di seguito,

Coppia statica: Una coppia che non può dar luogo ad un accelerazione angolare è generalmente considerata coppia statica. Ad esempio: quando dobbiamo spingere una porta chiusa, la coppia che applichiamo per farlo è una coppia statica.

Coppia dinamica: Al contrario, una coppia in grado di generare un viene considerata l'accelerazione angolare essere la coppia dinamica. Esempio: In un'auto da corsa, l'albero di trasmissione presente tende generalmente a mostrare una coppia dinamica.

Come puoi spiegare la coppia in dettaglio?

Per spiegare in dettaglio la coppia, consideriamo l'esempio di due forze applicate in direzione opposta su un oggetto. Qui, quando l'entità di entrambe le forze F1 e F2 sono uguali, la forza netta sull'oggetto è vista come zero e sarà in equilibrio ( traslazionale). Anche se si dice che sia in equilibrio traslazionale, è agito da una forza, generalmente definita come il momento della forza o della coppia, che lo fa ruotare.

Come puoi spiegare la coppia facendo un esempio?

Consideriamo un esempio di porta e cerchiamo di capire il concetto di coppia. Per ruotare la porta, potremmo aver bisogno di una forza maggiore quando applichiamo la forza in un punto più vicino al cardine. Anche la direzione in cui viene applicata la forza influenza la quantità di forza richiesta

Potremmo aver bisogno di una forza minore quando l'asse si unisce al punto in cui viene applicata la forza e la cerniera è perpendicolare alla direzione della coppia.

 Come è stata calcolata la coppia?

Il valore della coppia dipende dall'entità della forza applicata e dalla distanza perpendicolare dal punto in cui si applica la forza. La distanza perpendicolare può essere definita braccio di livello. Quando prendiamo il prodotto del braccio di livello con la forza applicata, otteniamo la coppia. La lunghezza del braccio di livello è "r" e "θ" è quell'angolo formato dal vettore di forza con il braccio di livello, quindi,

                                                                                                                    τ= Frsinθ

Come spieghi il concetto di coppia in un'auto?

In generale, un'espressione per una forza di rotazione o di torsione può essere considerata una coppia. Si dice che la coppia si crei in un veicolo quando i motori che costituiscono quei veicoli tendono a ruotare attorno ad un asse. Fondamentalmente è considerato il punto di forza del veicolo. Enormi camion con carichi pesanti sono azionati per subire un movimento attraverso la coppia.

Quali sono le applicazioni della coppia?

Alcune delle applicazioni della coppia possono essere le seguenti,

  • giroscopi
  • Mentre si va in bicicletta
  • Un pendolo oscillante
  • Una bandiera che sventola quando è attaccata da un lato
  • Un paracadute
  • In altalena

Distinguere tra coppia e momento.

La coppia non è altro che un caso speciale del momento. La coppia, in generale, è associata all'asse di rotazione corrispondente alla rotazione. Al contrario, il momento è semplicemente correlato all'essere raggiunto da una forza esterna che dà origine alla rotazione.

La coppia è una forma di energia?

La coppia non può essere considerata come energia in quanto è un vettore che risulta quando prendiamo il prodotto incrociato del vettore della distanza radiale con il vettore della forza. Matematicamente, possiamo spiegare la coppia come un vettore che risulta quando prendiamo il prodotto incrociato del vettore della distanza radiale con il vettore della forza. Il vettore che otteniamo, che non è altro che coppia, è sostanzialmente ortogonale ai vettori coinvolti nel prodotto incrociato. Il vettore può essere visto puntato verso la pagina o all'esterno della pagina.

Come differenziare coppia e forza?

La forza influenza il valore della coppia, ma entrambi non sono la stessa cosa. In meccanica rotazionale, possiamo dire che la controparte della forza non è altro che la coppia. La proprietà della forza che gli consente di provocare una rotazione o una torsione attorno a un asse è semplicemente la coppia; questa potrebbe essere la differenza fondamentale tra loro.

Cita alcuni degli esempi di coppia nella nostra vita quotidiana.

Alcuni esempi raffiguranti la coppia può essere dato di seguito,

  • Quando apriamo un tappo di bottiglia
  • Un volante, quando ha provato a girare
  • Mentre si va in bicicletta
  • Un pendolo oscillante
  • Una bandiera che sventola quando è attaccata da un lato
  • Un paracadute
  • In altalena

In che modo la coppia è correlata alla forza?

La proprietà della forza che gli consente di provocare una rotazione o una torsione attorno a un asse è semplicemente la coppia. Il dispendio di forza che ha luogo per far ruotare un oggetto attorno a un asse non è altro che coppia. Un oggetto accelera per l'influenza della forza, come nella cinematica lineare, mentre nella cinematica angolare la stessa azione è svolta dalla coppia.

Citare alcune delle caratteristiche di una coppia

Le caratteristiche associate alla coppia sono,

  • La coppia è fondamentalmente una quantità vettoriale
  • La forza agente lungo l'asse di rotazione determina l'orientamento del vettore coppia.

Cosa intendi per coppia positiva e negativa?

La coppia può essere positiva e negativa a seconda della direzione della forza. Otteniamo una coppia positiva quando la forza responsabile agisce in senso orario. Allo stesso modo, qualsiasi forza che si ritiene agisca in senso antiorario sarà associata ad a coppia negativa. Poiché la coppia è influenzata dalla distanza e dalla forza, quando sembrano essere maggiori danno origine a una coppia maggiore.

Cosa succede quando un dipolo è posto in un campo elettrico non uniforme?

Il dipolo sperimenta sia la forza che la coppia quando è soggetto a un campo elettrico non uniforme. Il dipolo si allinea quindi lungo la direzione del campo e la forza subita dalle cariche nel dipolo non è uguale; ciò si traduce in una forza netta che agisce sul dipolo lungo la direzione del campo.

Quando un dipolo sperimenta un campo elettrico massimo?

Noi già sappi che la coppia su un dipolo si calcola con la formula τ = PEsinθ. Dall'espressione di cui sopra, è evidente che il valore di coppia sarà massimo quando sinθ è massimo, e ciò si verifica quando il valore di θ sarà 90°. Quindi, sin90° = 1

In quante direzioni la chiave dinamometrica misura la coppia?

È noto che una misurazione della coppia mediante la chiave dinamometrica viene eseguita solo in una direzione. Una chiave dinamometrica può valutare la coppia solo in un'unica direzione poiché esiste la possibilità di un solo lato in cui la chiave dinamometrica scatta. Una chiave dinamometrica, in generale, si comporta semplicemente come una normale chiave inglese nell'altra direzione.

Una chiave dinamometrica stringe la fune?

Sì, una chiave dinamometrica può essere utilizzata anche nel serraggio della fune regolandola. In primo luogo, dobbiamo impostare il peso e la vite dovrebbe essere rafforzata in una direzione (generalmente in senso orario). Quindi, all'estremità dell'anello della fune, viene eseguito il posizionamento del peso, in particolare nella posizione specificata. Si dice che tu abbia finito quando senti il ​​suono del clic.

Sommario

Alla coppia viene convenientemente assegnata la direzione utilizzando la regola della mano destra, che afferma che le dita della mano destra si piegano lungo la direzione che punta al raggio e alla forza applicata, e quindi la direzione della coppia è rappresentata dalla pollice della mano destra. La coppia è un vettore che risulta quando prendiamo il prodotto incrociato del vettore della distanza radiale con il vettore della forza.

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