Forgatónyomaték

Forgatónyomaték, vagy nyomaték, a forgómozgást kiváltó erőhatás mértéke egy adott forgástengely körül. Meghatározza, mennyire igyekszik egy erő a testet elfordítani a kiválasztott tengely körül. A nyomaték a gyakorlati mechanikában kulcsfogalom, amelyet a mindennapi eszközök és gépek működése is közvetít.

Képletek és értelmezés. Vektoriális formában a τ = r × F, ahol r a forgástengelytől az erőhatás helyéig terjedő helyvektor, F pedig az alkalmazott erő. A magnitúdója τ = rF sin θ, θ pedig az erő és a r vektor közötti befogott szög. Az irányt a jobbkezes szabály adja meg. Több erő esetén a teljes nyomaték a hozzájáruló nyomatékok összege.

Különbség a forgómozgás törvényeiben. A nyomaték és a szögmomentum kapcsolata ∑τ = dL/dt. Ha a test tehetetlensége állandó a forgás tengelye körül, L = Iω, és τ = Iα, ahol I a tehetetlenségi nyomaték, ω a szöggyorsulás, és α az szöggyorsulás. A nyomaték iránya a jobbkezes szabály szerint kerül meghatározásra.

Mértékegység és mérés. A nyomaték SI egysége a newton-méter (N·m). Gyakorlati példák: ajtó kilincsének megnyomásakor keletkező nyomaték, csavarhúzóval történő forgatás, vagy nyomatékmérő eszközök használata ipari környezetben.

Összefoglalva, a forgatónyomaték a erő forgást kiváltó hatását jellemző mennyiség, amely a tengelytől való távolságotól, az erő nagyságától és az erő irányától függ, és alapvető a forgómozgások leírásában.