Momen lực, momen xoắn là gì? Công thức và ứng dụng của các loại momen

Trong bộ môn Vật lý học thì momen là một thuật ngữ quá quen thuộc. Tuy nhiên, không phải ai cũng hiểu rõ các vấn đề liên quan đến momen là gì. Chính vì vậy mà chúng tôi đã tổng hợp lại các thông tin hữu ích về momen để trong nội dung bài viết dưới đây để mọi người tiện theo dõi. Giờ thì cùng tìm hiểu với chúng tôi nhé.

Giải thích thuật ngữ momen là gì?

Momen hay Moment (theo tên tiếng anh) là (được ký hiệu là M) là một đoạn thẳng có hướng là B (vecto B) và có gốc tại G với tâm tính từ O là tích vecto. Ký hiệu của momen là M và nó được xác định theo công thức.

M = r . B

Trong đó, r là vecto với khoảng cách nối từ O tới G.

Trong vật lý học, khái niệm momen còn được phát triển nhằm mở rộng thêm nhiều tính chất của chuyển động thẳng sang chuyển động quay đối với vật rắn.

Giải thích thuật ngữ momen là gì

Một số loại momen phổ biến hiện nay

Momen được phân ra làm nhiều loại với những đặc điểm và ứng dụng rất khác nhau, trong đó có 3 loại được sử dụng phổ biến hiện nay, đó là momen lực, momen xoắn và momen ngẫu lực. Cụ thể 3 loại momnen này như nào, câu trả lời sẽ có trong nội dung dưới đây. 

1. Momen lực 

+> Khái niệm

Momen lực là một trong những đại lượng vật lý thể hiện được tác động gây ra sự quay quanh một điểm hay một trục của vật thể xác định. Momen lực này được xác định là tích khoảng cách từ giá của lực đến trục quay với độ lớn của lực và nó tỉ lệ thuận với 2 giá trị này. 

+> Công thức tính momen lực

Dựa theo khái niệm của momen lực thì công thức tính của nó được biểu thị như sau:

M = F.d

Trong đó:

• M là momen lực (N.m)
• F là độ lớn của lực tác dụng (N)
• D là khoảng cách tính từ tâm quay cho đến giá của lực F hay còn gọi là cánh tay đòn của lực F

Sẽ có 2 trường hợp có thể xảy ra, đó là:

• Khi M = 0 tức d = 0. Lúc này, giá của lực sẽ đi qua tâm quay khiến cho lực mất đi tác dụng làm quay. 
• Khi M = F.d: Lực momen tỉ lệ thuận với độ lớn của lực và độ dài của cánh tay đòn. Do đó, nếu muốn tăng momen lực thì người sử dụng có thể tăng độ lớn của lực hoặc độ dài của cánh tay đòn, hoặc tăng đồng thời cả 2 giá trị này.

+> Ứng dụng 

Trong cuộc sống hàng ngày, bạn có thể dễ dàng nhìn thấy ứng dụng của momen lực, đó là cách thiết kế của tay nắm cửa tại các cửa ra vào. Cụ thể là chúng thường được bố trí nằm xa bản lề với mục đích làm tăng momen lực để việc mở cửa dễ dàng hơn.

Một ứng dụng khác của momen lực, đó là chiều dài của những chiếc cờ lê. Cờ lê có cánh tay đòn càng lớn (chiều dài càng lớn) thì khả năng mở các loại ốc vít siết chặt càng cao vì cùng một lực, cánh tay đòn càng lớn thì momen lực sẽ càng lớn, kéo theo tác dụng làm quay càng lớn và cuối cùng là tháo ốc vít dễ dàng hơn.

Ứng dụng của momen lực

2. Momen xoắn

+> Khái niệm

Momen xoắn là đại lượng đặc trưng cho khả năng chịu tải tại tức thời của động cơ hay chính là độ khỏe của động cơ. Chính vì vậy, nó là một trong những thông số không thể thiếu để mô tả động cơ. 

Momen xoắn là gì

+> Công thức 

T = P.9,55/n

Trong đó:

• T là momen xoắn trên trục động cơ (N.m hoặc ft-Ib)
• P là công suất động cơ (kW)
• n là tốc độ động cơ (vòng/phút)

+> Ứng dụng

Thông thường, nhắc tới momen xoắn là nhắc tới động cơ xe, nhất là đối với xe ô tô. Momen xoắn càng lớn thì động cơ càng khỏe và ngược lại. Một chiếc xe có càng nhiều momen xoắn sẽ càng tốt hơn trong việc chở hoặc kéo vật nặng. Tuy nhiên, khi nhắc đến các loại xe, thông thường người ta chỉ quan tâm đến công suất, mà không hay quan tâm tới momen xoắn. Trong khi thực tế thì cả công suất và momen xoắn đều là 2 thông số kỹ thuật đóng vai trò vô cùng quan trọng. Momen xoắn thể hiện khả năng tải của xe, còn công suất thể hiện cho vận tốc của xe

Vì vậy, khi mua xe, ngoài việc quan tâm đến các công nghệ, mẫu mã, công suất trên xe thì momen xoắn cũng là vấn đề cần chú ý vì một chiếc xe có vận tốc cao chưa chắc đã có tải lớn và ngược lại.

Ứng dụng của monen xoắn

3. Momen ngẫu lực 

+> Khái niệm

Trước khi tìm hiểu momen ngẫu lực là gì, chúng ta sẽ tìm hiểu định nghĩa ngẫu lực là gì?

Ngẫu lực là hệ hai lực song song và ngược chiều nhau nhưng có cùng độ lớn và cùng tác dụng vào một vật thể xác định. Ví dụ như khi bạn dùng tay vặn vòi nước thì bạn đã tác động vào vòi nước một ngẫu lực.

Momen của ngẫu lực: Đối với các trục quay vuông góc với mặt phẳng có chứa ngẫu lực thì momen ngẫu lực không chịu sự ảnh hưởng của vị trí trục quay.

Momen ngẫu lực là gì

+> Công thức

Momen ngẫu lực luôn luôn có giá trị được xác định theo công thức:

M = F1d1 + F2d2 = F(d1+d2) = Fd

Trong đó:

• F là độ lớn của mỗi lực (N)
• d là khoảng cách giữa 2 giá của ngẫu lực, tức là cánh tay đòn của ngẫu lực (m)
• M là momen của ngẫu lực (N.m)

Trên đây là một số thông tin về momen là gì và các loại momen phổ biến hiện nay. Hy vọng rằng đây sẽ là những thông tin hữu ích dành cho bạn đọc. Ngoài ra, để xem thêm nhiều bài viết hơn nữa, các bạn có thể truy cập tiếp vào website labvietchem.com.vn để tìm hiểu rõ hơn nhé.