Cómo calcular el trabajo de rotación
En física, un jugador importante en el juego de la fuerza lineal es trabajo- en forma de ecuación, el trabajo es igual a la fuerza por la distancia o W = Fs. El trabajo tiene un análogo de rotación. Relacionar una fuerza lineal en funciones de una cierta distancia con la idea del trabajo de rotación, se relaciona la fuerza al par (su equivalente angular) y la distancia al ángulo.
Cuando la fuerza se mueve un objeto a través de la distancia, el trabajo se realiza en el objeto. Del mismo modo, cuando un par gira un objeto a través de un ángulo, el trabajo está hecho. En este ejemplo, se trabaja la cantidad de trabajo que se hace al girar una rueda tirando de una cuerda atada a borde exterior de la rueda (ver la figura).
Trabajo es la cantidad de fuerza aplicada a un objeto multiplicada por la distancia que se aplica. En este caso, una fuerza F se aplica con la cadena. ¡Bingo! La cadena le permite hacer la transición a mano entre el trabajo lineal y rotacional. Así que la cantidad de trabajo que se hace? Utilice la siguiente ecuación:
W = Fs
dónde s es la distancia a la persona tirando de la cuerda se aplica la fuerza sobre. En este caso, la distancia s es igual al radio multiplicado por el ángulo a través del cual la rueda gira,
para que pueda obtener
ángulo recto con el radio. Así que uno se queda con
Cuando se tira de la cadena, la aplicación de un par constante que hace girar la rueda, el trabajo hecho iguales
Esto tiene sentido, porque el trabajo es lineal Fs, y para convertir al trabajo de rotación, a convertir a partir de la fuerza para el par y de lejos a los ángulos. Las unidades aquí son las unidades estándar para el trabajo - julios en el sistema MKS (metro-kilogramo-segundo).
Hay que darle el ángulo en radianes para la conversión entre el trabajo lineal y el trabajo de rotación a salir bien.
Digamos que usted tiene un avión que utiliza hélices, y desea determinar la cantidad de trabajo del motor del avión hace en una hélice cuando se aplica un par constante de 600 newton-metros a más de 100 revoluciones. Se comienza con la ecuación de trabajo en términos de torque:
Al conectar los números en la ecuación que da a la obra:
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