Tork Nedir?

Newton'un ikinci kanununa göre "m" kütleli bir cisme net bir kuvvet uygulandığında, cisim ivmeli bir harekete maruz kalır. Bu "a" ivmesi kuvvetle aynı yönde ve büyüklük olarak kuvvetin büyüklüğüyle doğru, kütlenin büyüklüğüyle ters orantılıdır. Bu yüzden F = m.a ile formülize edilir. Bu kuvvet, cisme doğrusal bir ivme ve doğrusal bir hareket veya dairesel ivme ve dairesel bir hareket kazandırır. Dairesel olanda, sürekli yön değiştirerek cismin dairesel hareketini sağlayan şeye tork denir. Tork, kuvvetin, cismi dönme noktasında kendi eksenleri etrafında döndürücü etkisine verilen isimdir.


Tork Nedir?

Tork yalnızca cismin dönmesini sağlayan bir kuvvetten fazlasıdır. Dönmeden daha çok döndürme etkisi olan bir Kuvvet Momenti'dir. Bunu anlamak için çok basit bir örnek verelim. Bir kapıyı açmak istediğimizde, kapının kenarına kuvvet uygularız, böylece itme kolaylaşır. Fakat kapıyı kenarındaki dönme noktasına çok yakın bir noktasından itmeye çalıştığımızda açmamız daha zorlaşır. İşte bu durum tork'tan kaynaklanır. Tork sadece kuvvete değil, uygulanan kuvvetin dönme noktasına olan uzaklığına da bağlıdır. Bu uzaklık moment kolu olarak tanımlanır ve "r" sembolüyle ifade edilir. Burada skaler ve vektörel büyüklükleri bilmek önemlidir. Burada "r" dönme noktasından kuvvetin uygulandığı noktaya yönelen bir vektördür. "F" kuvveti ise cismin dönme yönündedir.


Tork Denklemi

Tork, vektörel bir büyüklüktür. Mesafe vekörü "r" ile kuvvet vektörü "F" ve ikisi arasındaki "e" açısından oluşur. Tork'u T ile ifade edersek,

T = r x F = rFsin(e)

diyebiliriz.


Tork vektörünün yönü sağ el kuralını kullanarak bulunabilir. Parmaklarımızı "r" yönünde tutarsak ve "F" kuvveti yönünde bükersek baş parmağımız tork vektörünün yönünü gösterir. Bu denklemden şunu çıkarabiliriz. Eğer kapıya dönme noktasına doğru yani, mesafe vektörü "r" ile aynı yönde "F" kuvveti uygularsak Tork sıfır olacak, bundan dolayı kapı açılmayacaktır.

SI birim sisteminde Tork birimi Newton-metre'dir. Yani enerji ile aynı birime sahiptir. Enerji ve torku ayırmak için enerjinin skaler bir büyüklük olduğunu, torkun ise vektörel büyüklük olduğunu söyleyebiliriz.


Denklemdeki sin(e) bileşeni çok önemlidir. Eğer Tork vektörünü dik bileşenlerine ayırırsak moment kolu "r"'ye paralel olan bileşeni iptal olur (çünkü sin(o) = 0 ) ve moment kolu "r"'ye dik olan bileşen ise ( sin(90) = 1 olduğu için) cismin hareketini sağlar.

Cisme çeşitli noktalardan etkiyen birden fazla kuvvet varsa her kuvvet bireysel bir torka sebep olur ve net tork bu bireysel torkların toplamına eşittir. Fakat denge halinde toplam kuvvet sıfıra eşittir ve cisme etki eden net tork yoktur. Bu yüzden tüm torkların toplamı sıfıra eşittir.


Tork Denklemine Örnekler

Günlük yaşantımızda tork kavramını kullanan bir çok uygulama görebiliriz. Bir fındık kıracağı buna örnek olabilir. Bu örnekte tork, fındık kıracağının kulpuna uygulanan kuvvetin kulpun dönme noktasından elimize kadar olan uzunluğuyla çarpımı sonucu oluşan bir vektördür.

Bunun gibi başka örnek verelim. Bir araçtaki motor mili, motor silindirlerinin yer değiştirmesi sonucu oluşan tork sayesinde dairesel bir biçimde döner. Bu sayede araba doğrusal olarak hareket eder.

Torku beygir gücü ile karıştırma da sık yapılan bir hatadır. Beygir gücü motor tarafından birim zamanda yapılan iştir. Tork eylemsizlik momenti ile ilişkilidir ve cismin açısal ivmesiyle çarpımına eşittir.


Benzer Yazılar
FİZİK MAKALELERİ şimdi Google Play Kitaplar'da

1 yorum :

Adsız dedi ki...

iyi anlatılmış

Yorum Gönder

Yorum Yap