Koppel kan eenvoudig worden gedefinieerd als de neiging van een kracht om een rotatie te creëren. Laten we graven en meer te weten komen.
Aan het einde van dit onderwerp wordt van u verwacht dat u:
Koppel is ook bekend als het draaiende effect, het moment van kracht of moment. Het verwijst naar het rotatie-equivalent van lineaire kracht. Dit concept kwam met de studies van Archimedes naar het gebruik van hefbomen . Net zoals een lineaire kracht een trek- of een duw is, kan men zeggen dat een koppel het product is van de grootte van de kracht en de loodrechte afstand van de werklijn van een kracht vanaf de rotatie-as. Koppel wordt weergegeven door het symbool Ƭ (de kleine Griekse letter tau). Wanneer koppel wordt aangeduid als moment, wordt dit gewoonlijk aangeduid met M.
Ƭ = rx F
L = rxp
In 3D is het koppel een pseudovector; voor puntdeeltjes wordt het gegeven door het uitwendige product van de positievector en de krachtvector. De grootte van het koppel van een star lichaam is afhankelijk van drie grootheden: de uitgeoefende kracht, de hefboomarmvector die de oorsprong verbindt met het krachtpunt, en de hoek tussen de kracht en de hefboomarmvectoren. In symbolen:
Ƭ = rx F
Ƭ = ‖r‖ ‖F‖ sin θ waar,
Ƭ is de koppelvector en Ƭ is de grootte van het koppel.
r is de positievector (een vector vanaf de oorsprong van het coördinatensysteem dat is gedefinieerd tot het punt waar de kracht wordt uitgeoefend)
F is de krachtvector
X geeft het uitwendige product aan, dat een vector produceert die loodrecht staat op zowel r als F volgens de rechterhandregel, θ is de hoek tussen de hefboomarmvector en de krachtvector.
De SI-eenheid voor koppel is Nm
Een kracht uitgeoefend onder een rechte hoek op een hefboom vermenigvuldigd met de afstand tot het draaipunt van de hefboom is het koppel. Een kracht van drie newton die op 2 meter van het draaipunt wordt uitgeoefend, oefent bijvoorbeeld hetzelfde koppel uit als een kracht van één newton die op 6 meter van het draaipunt wordt uitgeoefend. De richting van het koppel wordt bepaald met behulp van de rechterhandgreepregel: als de vingers van de rechterhand gekruld zijn vanuit de richting van de hefboomarm naar de richting van de kracht, wijst de duim in de richting van het koppel.
Over het algemeen kan worden gezegd dat het koppel op een puntdeeltje het uitwendige product is . Ƭ = rx F waar,
r is de positievector van het deeltje ten opzichte van het draaipunt, en F is de kracht die op het deeltje werkt.
