トルクから力への計算機は、ニュートンメートル（Nm）でのトルク測定値をニュートン（N）での力測定値に変換するための専用ツールです。この変換には、半径（回転中心から力が加えられる点までの距離）と力の方向とレバーの腕との間の角度を知る必要があります。
- トルクは回転力の測定値です
- 力とレバーの腕の距離の積として定義されます
- 1 Nm = ピボットポイントから1メートルの距離で1ニュートンの力が加えられた場合
- 力は、物体が他の物体との相互作用によって生じる押しまたは引きです
- ニュートンは力のSI単位です
- 1秒の2乗あたり1メートルの速度で1キログラムの質量を加速するために必要な力として定義されます
- 1 N = 1 kg·m/s²
トルク、力、半径、角度の関係は次の式で表されます：
力（N）= トルク（Nm）/（半径（m）× sin（角度（ラジアン）））
または等価的に：
F = t /（r × sin（a））
ここで：
- F は力（ニュートン）です
- t はトルク（ニュートンメートル）です
- r は半径（メートル）です
- a は力の方向とレバーの腕との間の角度（度）です
この式は、トルクを半径と角度の正弦の積で割ることで力を計算します。
- レバーシステムの効率を理解する
- 特定の力出力を必要とする機械部品の設計
- 特定のトルクを生成するために必要な力を決定するための回転システムの分析
- エンジントルクに基づく車輪に加えられる力の計算
- ステアリングシステムとブレーキシステムの設計
- トランスミッションシステムの分析
- 回転運動と直線運動の関係を教える
- トルクと力の原理を実演する
- 回転力学の問題を解く
トルク50 Nm、半径0.2 m、角度90度の場合の力を計算しましょう：
与えられた条件：
- トルク = 50 Nm
- 半径 = 0.2 m
- 角度 = 90°
計算：
まず、角度をラジアンに変換する必要があります：
角度（ラジアン）= 角度（度）× π / 180
角度（ラジアン）= 90 × π / 180 = π / 2 ≈ 1.5708 ラジアン
sin(90°) = 1 なので、計算は次のように簡略化されます：
力（N）= トルク（Nm）/ 半径（m）
力（N）= 50 / 0.2 = 250 N
力がレバーの腕に垂直に加えられる場合（角度 = 90°）、sin(90°) = 1 なので、力は単純に：
力 = トルク / 半径
例えば、長さ0.5 mのレンチで20 Nmのトルクを加える場合：
力 = 20 / 0.5 = 40 N
力がレバーの腕に対して角度をつけて加えられる場合、有効な力はその角度の正弦によって減少します。
例えば、0.3 mの半径で30°の角度で30 Nmのトルクを加える場合：
力 = 30 /（0.3 × sin(30°)）= 30 /（0.3 × 0.5）= 30 / 0.15 = 200 N
- 単位の一貫性：この計算機では、トルクをニュートンメートルで、半径をメートルで、角度を度で測定してください。
- 角度の測定：角度は、加えられた力の方向とレバーの腕との間で測定されるべきです。力がレバーの腕に垂直に加えられる場合、角度は90度です。
- 半径の測定：半径は、回転中心から力が加えられる点までの距離です。これは多くの場合、レンチやレバーの腕の長さです。
- 特殊ケース - ゼロ角度：角度が0°または180°の場合、sin（角度）= 0 となり、ゼロによる除算が発生します。これは、回転中心に直接向かってまたはそこから離れて力が加えられ、トルクが生じないことを表しています。
この計算機はトルクから力への変換に特化していますが、これらの量が他の物理概念とどのように関連しているかを理解することは役立ちます：
- 仕事：仕事 = トルク × 角変位
- パワー：パワー = トルク × 角速度
- 直線運動：力 = 質量 × 加速度
- 回転運動：トルク = 慣性モーメント × 角加速度
- 半径の正確な測定：回転中心から力の作用点までの距離を正確に測定するための適切なツールを使用してください。
- 正しい角度の決定：力の方向とレバーの腕との間の角度を慎重に特定してください。
- 現実世界の要因の考慮：実用的な応用では、摩擦、機械的利点、システム効率などの要因を考慮してください。
- 結果の検証：計算された力がアプリケーションの文脈で意味があるかどうかを確認してください。
このトルクから力への計算機は、これらの重要な物理および工学計算を実行するための簡単で効率的な方法を提供し、専門家や学生がさまざまなアプリケーションで回転力と直線力の関係を理解するのに役立ちます。