토크는 언제 양수 또는 음수입니까?

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안녕하세요, 저는이 문제에 약간의 문제가 있습니다. 정답은 D입니다.하지만 T2와 T1의 징후에 대해 혼란스러워서 B를 받았습니다. T2는 방정식에서 양수입니다. “음수이고 도르래가 시계 방향으로 회전하고 이중 음수를 피할 수 있기 때문입니다. 그러나 T1이 빼지는 이유는 무엇입니까? 양수이므로 빼기” 순 토크를 훨씬 더 부정적으로 만들 것입니다. 문제의 맥락에서 이치에 맞지 않습니다. 추가해야한다고 생각합니다.

댓글

  • $ T_2 $는 tension 으로 정의되며 책은 ' 양수임을 의미합니다. 직관이 맞습니다.
  • 과제의 T는 토크가 아니라 장력입니다. 장력은 단순히 와이어가 양방향으로 전달하는 힘의 크기입니다 (동작은 반응과 동일).

답변

두 힘을 사용할 것으로 예상했던 해석은 질량 $ m_2 $로 아래 다이어그램에 나와 있습니다. 아래쪽으로 가속하고 clockwis가있는 풀리 휠 e 각가속도.

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$ T_1, \, T_2 $ 및 $ \ alpha $는 양수 수량이됩니다.

$ \ hat y $가 화면의 단위 벡터이면

$ (T_2 \, R \, \ hat y + T_1 \, R \, (- \ hat y)) = T_2 \, R \, \ hat y-T_1 \, R \, \ hat y = I \, \ alpha \, \ hat y \ Rightarrow (T_2-T_1) R = I \ alpha $

설명

  • 잠깐, 도르래가 시계 방향으로 가속하는 경우 α가 양수인 이유는 무엇입니까? 시계 반대 방향이 긍정적 인 방향이라고 생각했습니다.
  • @michael 오른손 그립 규칙을 사용하여 방향을 지정했습니다. 오른손의 구부러진 손가락은 회전 방향을 가리키고 엄지 손가락은 벡터 방향을 가리 킵니다. 토크 $ \ vec \ tau = \ vec R \ times \ vec T $ hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/tord.html
  • 알겠습니다. 이해합니다. 단위 벡터가 화면을 가리키는 것이 표준입니까? 아니면 ' 정말로 설정되지 않은 것입니까?
  • @michael 제가 제공 한 링크는 회전에 벡터를 할당하는 규칙을 설명합니다.

답변

엄격히 말하면 토크는 벡터이며 크기와 방향을 갖지만 실제로는 신호가 아닙니다. .

그러나 위의 문제에서 풀리의 시계 방향 회전은 양수이고 시계 반대 방향 회전은 음수로 정의 된 것 같습니다. 이 경우 부호는 단순히 양수로 정의하기로 결정한 방향의 결과이며 각도 회전이 시계 방향인지 반 시계 방향인지를 나타냅니다.

어떤 답이 올바른지에 대해서는 두 가지 힘이 있습니다. 풀리 ( $ T_1 $ $ T_2 $ )에 대한 행동은 반대 방향 (적어도 풀리의 회전 방향과 관련하여). 따라서 토크의 크기는 $ \ pm (T_2-T_1) R $ 형식이어야합니다. 여기서 부호는 시계 반대 방향으로 정의할지 여부에 따라 결정됩니다. 긍정적이거나 부정적입니다.

이 정보가 도움이되기를 바랍니다.

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