Quy tắc momen lực là gì?

Momen lực là một đại lượng trong vật lý, ký hiệu là M. Momen lực thể hiện tác động gây ra sự quay quanh một điểm hoặc một trục của một vật thể. Hãy cùng Toploigiai tìm hiểu về Quy tắc momen lực qua bài viết dưới đây nhé!

Momen lực là gì?

Momen lực là một đại lượng trong vật lý, ký hiệu là M. Momen lực thể hiện tác động gây ra sự quay quanh một điểm hoặc một trục của một vật thể. Nó chính là khái niệm mở rộng cho chuyển động quay từ khái niệm lực chuyển động thẳng.

Momen lực với một trục quay là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực và đo bằng tích của lực với cánh tay đòn của nó, công thức là: 

M = F.d (N.m)

Trong đó: 

+ M: Mô men lực (N.m)

+ F: lực tác dụng (N)

+ d: vector khoảng cách từ tâm quay đến giá của lực F gọi là cánh tay đòn của lực F

Quy tắc momen lực là gì?

Nếu muốn cho một vật có trục quay cố định luôn ở trạng thái cân bằng thì tổng của các momen lực phải có xu hướng là làm cho vật quay theo chiều kim đồng hồ bằng tổng các momen lực có xu hướng làm cho vật quay ngược chiều kim đồng hồ.

+ Biểu thức: M₁ = M₂ hay F₁d₁ = F₂d₂

+ Quy tắc momen lực còn được áp dụng trong cả trường hợp vật không có trục quay cố định nếu như trong một tình huống cụ thể nào đó ở vật xuất hiện trục quay.

Momen ngẫu lực là gì?

- Ngẫu lực được định nghĩa là hệ hai lực song song, ngược chiều nhau nhưng có độ lớn bằng nhau và cùng tác dụng vào một vật.

- Ví dụ về ngẫu lực: bạn dùng tay vặn vòi nước tức 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 của ngẫu lực sẽ không phụ thuộc vào vị trí trục quay và luôn luôn có giá trị:

M = F₁d₁ + F₂d₂ = F(d₁+d₂) = Fd

Trong đó:

+ F là độ lớn của mỗi lực, đơn vị N

+ d là khoảng cách giữa 2 giá của ngẫu lực hay chính là cánh tay đòn của ngẫu lực, đơn vị m

+ M là momen của ngẫu lực, đơn vị N.m

– Momen của ngẫu lực hoàn toàn không phụ thuộc vào vị trí của trục quay vuông góc với mặt phẳng chứa ngẫu lực.

Ứng dụng của momen lực trong cuộc sống

Một trong những ứng dụng momen lực thông dụng được sử dụng trong hầu hết những ngôi nhà hiện nay chính là bộ phận tay nắm cửa. Tay nắm khóa cửa và bản lề là bộ phận không thể thiếu trong mọi ngôi nhà. Thông thường, người ta thường bố trí bộ phận tay nắm cửa nằm khá bản lề, khoảng cách từ tay nắm đế bản lể hay trục quay của cánh cửa được hiểu là độ dài của cánh tay đòn. Khi độ dài càng lớn đồng nghĩa với lực tác dụng của momen lực cũng càng cao, qua đó giúp thao tác mở cửa được thực hiện dễ dàng hơn.

Một trong những vật dụng kỹ thuật không thể thiếu trong lĩnh vực chế tạo, sửa chữa nói chung chính là cờ lê. Cờ lê được sử dụng với nhiều kích cỡ khác nhau tùy vào nhu cầu sử dụng của người dùng với chức năng tháo lỏng ốc vít cố định thiết bị.

Hình ảnh trên đây cho chúng ta biết chiều dài cánh tay đòn cũng như hướng tác dụng của lực F lên cờ lê. Vì vậy trong trường hợp đã tác dụng một lực tương đối lớn mà hiệu quả mang lại không quá cao, bạn hoàn toàn có thể cân nhắc việc tác động làm tăng độ dài d hay chiều dài cánh tay đòn. Điều này có thể làm tăng momen lực mặc dù độ lớn lực tác dụng vẫn tương đương so với trước đó.