Mengira momen pada pangsi

Momen ialah kesan pemutaran suatu daya pada satu pangsi (pivot). Ia ialah daya × jarak serenjang dari pangsi, diukur dalam newton meter (N m). Kemahiran ini membuka setiap soalan tentang kesan pemutaran, keseimbangan dan tuil.

Ia berada di permulaan momen dan kestabilan dan digunakan semula dalam setiap pelajaran seterusnya dalam modul ini.

Apakah yang menentukan besarnya kesan pemutaran?

Dua perkara: besarnya daya, dan jarak daya itu dari pangsi. Pintu mudah ditolak pada pemegang dan sukar ditolak berhampiran engsel, walaupun dayanya sama.

Pangsi ialah titik yang menjadi paksi putaran objek.

Dalam simbol, momen = F × d. Jika daya digandakan, momen turut menjadi dua kali ganda. Jika jarak digandakan, momen juga menjadi dua kali ganda.

Jarak mesti diukur dari pangsi ke garis sepanjang daya itu bertindak, pada sudut tepat dengan garis itu. Dalam rajah paling mudah, daya berada pada 90° dengan objek, jadi jarak ialah panjang dari pangsi ke tempat daya dikenakan.

Bagaimana mengira, langkah demi langkah?

1. Tandakan pangsi pada rajah.
2. Tulis daya dalam newton.
3. Tulis jarak dari pangsi ke daya, dalam meter.
4. Darabkan, dan tulis unit N m.
5. Nyatakan arah (ikut arah jam atau lawan arah jam) jika soalan memintanya.

Contoh berlangkah

Seorang pelajar menekan hulu sepana dengan daya 18 N, pada titik 35 cm dari pusat nat. Daya itu serenjang dengan sepana. Cari momen pada nat.

Langkah 1, pangsi: pusat nat.

Langkah 2, daya: 18 N.

Langkah 3, jarak: 35 cm = 0.35 m (35 ÷ 100).

Langkah 4, darab: 18 × 0.35 = 6.3 N m.

Jawapan: 6.3 N m.

Semakan songsang: 6.3 ÷ 0.35 = 18 N, sepadan dengan daya yang diberi.

Kesilapan yang perlu diawasi

Kesilapan lazim ialah mencampurkan unit, iaitu mendarabkan daya dalam N dengan jarak dalam cm kemudian menulis N m.

Pengiraan yang salah: 18 × 35 = 630 N m

Nombor ini seratus kali terlalu besar, kerana 35 dalam sentimeter.

Pembetulannya ialah menukar unit dahulu, atau mengekalkan 630 dan melabelnya dengan betul sebagai 630 N cm, yang sama dengan 6.3 N m. Semakan kemunasabahan juga membantu: tekanan 18 N pada sepana sepanjang satu pertiga meter tidak mungkin menghasilkan kesan pemutaran beratus newton meter.

Semak sendiri

1. Daya 50 N bertindak serenjang pada sebatang linggis, 0.60 m dari pangsi. Cari momen.

2. Pemegang pintu berada 0.80 m dari engsel. Seseorang menolaknya dengan 15 N serenjang dengan pintu. Berapakah momen pada engsel?

3. Sebiji bolt memerlukan kesan pemutaran 9.0 N m. Sepana membolehkan anda mengenakan daya 45 cm dari pusat bolt, serenjang. Berapakah daya yang diperlukan?

Ke mana selepas ini

Seterusnya, gunakan momen di kedua-dua belah pangsi dalam keseimbangan ikut arah jam dan lawan arah jam. Jika pembundaran dalam jawapan menjadi masalah, penerang had dan pembundaran menunjukkan bagaimana ukuran yang dibundarkan membawa satu selang.

Sesetengah pelajar menguasai rumus tetapi hilang markah pada unit dan jarak dalam soalan yang lebih panjang. Guru kami memerhatikan corak itu dalam tuisyen Fizik dalam talian satu dengan satu.