🔬 토크 계산기
τ = r × F를 사용하여 회전력을 계산합니다. 힘과 모멘트 팔을 입력하여 토크를 구하거나 미지수를 풉니다. 렌치, 모터, 지렛대, 회전 역학에 필수적입니다.
이 도구란 무엇인가요?
토크는 힘의 회전 등가물로, 힘이 지점 주위에서 물체를 얼마나 효과적으로 회전시키는지를 측정합니다. 공식 τ = r × F × sin(θ)는 토크를 뉴턴미터(N·m)로 제공합니다. 여기서 r은 지점에서 힘 적용점까지의 거리, F는 가해진 힘, θ는 힘의 방향과 팔 사이의 각도입니다. 힘이 팔에 수직일 때(θ = 90°), τ = r × F로 단순화됩니다.
렌치로 볼트를 조이는 것부터 전기 모터의 회전까지, 토크는 모든 회전 운동을 지배합니다. 이 계산기는 나머지 두 개가 주어졌을 때 미지의 하나(τ, r, 또는 F)를 풉니다. 각도는 90°를 가정합니다.
작동 방식
이 계산기는 τ = r × F(힘이 수직으로 가해진다고 가정)를 사용합니다. 더 긴 렌치 팔이나 더 큰 힘은 더 많은 토크를 생성합니다. 이것이 브레이커 바가 고집스러운 볼트를 푸는 데 도움이 되는 이유입니다. 관계는 선형이며, 팔 길이를 두 배로 하면 토크도 두 배가 됩니다.
| 응용 | 모멘트 팔 (m) | 힘 (N) | 토크 (N·m) |
|---|---|---|---|
| 수동 렌치 | 0.20 | 50 | 10 |
| 자동차 휠 너트 | 0.40 | 300 | 120 |
| 전기 모터 샤프트 | 0.05 | 100 | 5 |
| 문 손잡이 | 0.80 | 15 | 12 |
토크와 일률의 관계는 P = τ × ω입니다(ω는 각속도, rad/s). 이것이 자동차 엔진이 최대 토크와 최대 마력을 모두 지정하는 이유입니다.
사용 방법
- 세 값 중 두 값을 입력하십시오. 토크(τ), 힘(F), 모멘트 팔(r).
- 세 번째 필드는 비워 두십시오. 그것이 계산될 값입니다.
- 계산 버튼을 클릭합니다.
- 미지의 값에 대한 결과를 확인합니다.
자주 묻는 질문
토크와 힘의 차이는 무엇입니까?
힘은 선형 가속도를 발생시킵니다(F = ma). 토크는 회전 가속도를 발생시킵니다(τ = Iα, I는 관성 모멘트). 토크는 힘과 지점으로부터의 거리 모두에 의존하며, 작은 힘이 큰 거리에서 가해지면 큰 힘이 작은 거리에서 가해진 것과 같을 수 있습니다.
어떤 단위를 사용해야 합니까?
SI 단위에서 힘은 뉴턴(N), 거리는 미터(m), 토크는 뉴턴미터(N·m)입니다. 야드파운드법 대안으로 힘은 파운드포스(lbf), 거리는 피트(ft), 토크는 피트파운드(ft·lbf)로 표현합니다. 전체에 일관된 단위를 사용하십시오.
토크와 마력의 관계는?
일률 = 토크 × 각속도이며, P = τω입니다. 야드파운드법에서 HP = (토크 × RPM) / 5252입니다. 저RPM에서 높은 토크의 엔진은 출발 시 강력하게 느껴지고, 고RPM에서 높은 마력의 엔진은 최고 속도 성능이 우수합니다.
더 긴 렌치가 더 좋은 이유는 무엇입니까?
토크 = 힘 × 거리입니다. 더 긴 핸들(더 큰 r)은 같은 힘으로 더 큰 토크를 생성합니다. 이것이 매우 조인 볼트를 풀 때 브레이커 바와 치터 파이프가 사용되는 이유입니다. 추가 거리로 필요한 힘을 줄입니다.
각도를 주어 힘을 가하면 어떻게 됩니까?
힘의 수직 성분만 토크를 만듭니다. τ = rF sin(θ). 90°에서 sin(90°) = 1(최대 토크). 0° 또는 180°에서 sin = 0(토크 없음). 이것이 문을 표면에 대해 90°로 밀 때 가장 효과적인 이유입니다.
자동차 휠 너트의 토크 규격은?
일반 승용차 휠 너트는 차량에 따라 보통 80-120 N·m(60-90 ft·lbf)로 조여집니다. 과도한 조임은 스터드를 늘리거나 파손할 수 있고, 너무 느슨하면 휠이 느슨해질 수 있습니다. 항상 교정된 토크 렌치를 사용하십시오.
팁과 조언
힘에는 뉴턴(N), 거리에는 미터(m), 토크에는 뉴턴미터(N·m)를 사용하십시오. 이 계산기는 힘이 모멘트 팔에 90°로 가해진다고 가정합니다. 다른 각도의 경우 sin(θ)를 곱하십시오. 토크의 방향(시계 방향 vs 반시계 방향)은 순 토크 계산에서 중요합니다. 한 방향에 양수, 다른 방향에 음수를 할당하고 합산합니다. 회전 평형에서 순 토크는 0이어야 합니다.
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