🔬 トルク計算機

トルクは力の回転版であり、力がどれだけ効果的に支点の周りで物体を回転させるかを測ります。公式 τ = r × F × sin(θ) はトルクをニュートンメートル（N·m）で与えます。ここで r は支点から力の作用点までの距離、F は加えられた力、θ は力の方向と腕のなす角です。力が腕に垂直な場合（θ = 90°）、τ = r × F と簡略化されます。

レンチでボルトを締めることから電気モーターの回転まで、トルクはすべての回転運動を支配します。この計算機は他の2つが与えられたとき、1つの未知の値（τ、r、または F）を解きます。角度は90°を仮定しています。

この計算機は τ = r × F（力が垂直に入ると仮定）を使用します。レンチの腕が長いほど、または力が大きいほど、より多くのトルクが生み出されます。これがチーターバーが頑固なボルトを緩めるのに役立つ理由です。関係は線形であり、腕の長さを2倍にするとトルクも2倍になります。

トルクと仕事率の関係は P = τ × ω です（ω は角速度、rad/s）。これが自動車エンジンが最大トルクと最大馬力の両方を指定する理由です。

1. 3つの値のうち2つを入力してください。トルク（τ）、力（F）、腕の長さ（r）。
2. 3つ目のフィールドは空白のままにします。それが計算対象です。
3. 計算ボタンをクリックします。
4. 未知の値の結果を確認します。

トルクと力の違いは何ですか？

力は直線加速度を生み出します（F = ma）。トルクは回転加速度を生み出します（τ = Iα、I は慣性モーメント）。トルクは力と支点からの距離の両方に依存し、小さな力でも遠い距離で加えれば、近い距離での大きな力と同じになります。

どんな単位を使うべきですか？

SI単位では、力はニュートン（N）、距離はメートル（m）、トルクはニュートンメートル（N·m）です。ヤード・ポンド法の代替としては、力をポンド力（lbf）、距離をフィート（ft）、トルクをフィート・ポンド（ft·lbf）で表します。全体を通して一貫した単位を使用してください。

トルクと馬力の関係は？

仕事率 = トルク × 角速度で、P = τω です。ヤード・ポンド法では HP = (トルク × RPM) / 5252 です。低回転で高トルクのエンジンは発進時力強く感じられ、高回転で高馬力のエンジンは最高速性能に優れます。

長いレンチの方が良いのはなぜですか？

トルク = 力 × 距離です。長いハンドル（大きい r）は同じ力でより大きなトルクを生み出します。これが非常に硬いボルトを緩めるためにブレーカーバーやチーターパイプが使われる理由です。追加の距離によって必要な力が減ります。

角度をつけて力を加えるとどうなりますか？

力の垂直成分だけがトルクを作ります。τ = rF sin(θ)。90°では sin(90°) = 1（最大トルク）。0°または180°では sin = 0（トルクなし）。これがドアを表面に対して90°で押すのが最も効果的な理由です。

自動車のホイールナットのトルク規格は？

一般乗用車のホイールナットは通常80〜120 N·m（60〜90 ft·lbf）に締め付けられます。締めすぎはスタッドを伸ばしたり破損したりする可能性があり、緩すぎはホイールが緩む原因になります。常に校正されたトルクレンチを使用してください。

力にはニュートン（N）、距離にはメートル（m）、トルクにはニュートンメートル（N·m）を使用してください。この計算機は力が腕に対して90°で加わると仮定しています。他の角度の場合は sin(θ) を掛けてください。トルクの方向（時計回り vs 反時計回り）は正味のトルク計算で重要です。一方向に正、他方向に負を割り当てて合計します。回転平衡では正味のトルクがゼロでなければなりません。