DAYA DAN TORSI
TORSI
Konsep torsi dalam fisika, juga disebut momen, diawali dari kerja Archimedes dalam lever. Informalnya, torsi dapat dipikir sebagai gaya rotasional. Analog rotational dari gaya, masa, dan percepatan adalah torsi, momen inertia dan percepatan angular. Gaya yang bekerja pada lever, dikalikan dengan jarak dari titik tengah lever, adalah torsi. Contohnya, gaya dari tiga newton bekerja sepanjang dua meter dari titik tengah mengeluarkan torsi yang sama dengan satu newton bekerja sepanjang enam meter dari titik tengah. Ini menandakan bahwa gaya dalam sebuah sudut pada sudut yang tepat kepada lever lurus. Lebih umumnya, seseorang dapat mendefinisikan torsi sebagai perkalian silang:
r adalah vektor dari axis putaran ke titik di mana gaya bekerja
F adalah vektor gaya.
Hubungan antara torsi, T dan gaya, F
USAHA ATAU KERJA
Usaha atau kerja (dilambangkan dengan W dari Bahasa Inggris Work) adalah energi yang disalurkan gaya ke sebuah benda sehingga benda tersebut bergerak.
Usaha didefinisikan sebagai integral garis (pembaca yang tidak akrab dengan kalkulus peubah banyak lihat "rumus mudah" di bawah):
adalah 
adalah Bentuk usaha tidak selalu mekanis, seperti usaha listrik, dapat dipandang sebagai kasus khusus dari prinsip ini; misalnya, di dalam kasus listrik, usaha dilakukan dalam partikel bermuatan yang bergerak melalui sebuah medium.
Konduksi panas dari badan yang lebih hangat ke yang lebih dingin biasanya bukan merupakan usaha mekanis, karena pada ukuran makroskopis, tidak ada gaya yang dapat diukur. Pada ukuran atomis, ada gaya di mana atom berbenturan, tetapi dalam jumlahnya usaha hampir sama dengan nol.
Pekerjaan juga diukur dalam satuan jarak kekuatan kali, namun ada perbedaan yang halus antara Torsi dan usaha. Untuk pekerjaan berlangsung harus ada gerakan terlibat. Pekerjaan dapat didefinisikan sebagai produk dari jarak gaya kali pindah. Mari kita bayangkan kita memiliki sekarung gandum di lantai beratnya 100 pounds dan kami ingin mengangkatnya ke sebuah meja dengan tinggi 3 kaki - kita akan perlu melakukan 300 pounds kaki bekerja melawan gravitasi untuk mencapainya.
POWER
Power adalah tingkat di mana pekerjaan dilakukan. Kekuatan hal lagi yang menghasilkan, semakin banyak pekerjaan yang dapat dilakukan dalam ruang waktu tertentu. Mari kita bayangkan kita menanyakan kepada seorang anak kecil dan orang dewasa untuk kedua mengangkat karung gandum di atas ke meja. Orang dewasa mungkin bisa mengangkat karung keseluruhan dalam satu kali jalan pergi, tapi anak kecil mungkin tidak. Namun anak itu bisa mengambil panci dan angkat butir satu sepanci pada suatu waktu sampai seluruh 100 pound ada di meja. Ini akan memakan waktu lebih lama namun hasil akhirnya akan sama. Baik anak dan orang dewasa akan melakukan 300 pounds kaki bekerja tetapi pada tingkat yang berbeda - sehingga kita dapat mengatakan bahwa dewasa ini lebih "kuat" daripada anak.
Jika orang dewasa mengangkat seluruh kantong dalam satu pergi dalam 5 detik maka ia akan melakukan pekerjaan pada tingkat 300 punds kaki dalam 5 detik - yaitu 300 x 60 / 5 = pon kaki 3.600 per menit. Jika anak waktu 1 menit dengan panci dengan kurs nya melakukan pekerjaan akan menjadi 300 pounds kaki per menit - hanya 1 dari dua belas tingkat dewasa. Dengan kata lain orang dewasa yang dihasilkan 12 kali lebih banyak kekuatan sebagai anak.
Kekuatan lebih menghasilkan mesin mobil, semakin banyak pekerjaan yang dapat dilakukan dalam jangka waktu tertentu. Pekerjaan ini mungkin mengemudi mobil dengan kecepatan tinggi terhadap hambatan udara, bergerak mobil sebuah bukit curam atau hanya mempercepat mobil cepat dari hal yang lain.
Daya kuda
Adalah James Watt yang memperbaiki desain mesin uap Newcomen dan mengubahnya menjadi mesin yang mampu melakukan pekerjaan pada tingkat yang cukup efisien. Yang paling aplikasi umum tenaga uap pada hari-hari awal adalah memompa air atau mengangkat batubara dari tambang. adalah kuda yang melakukan sebagian besar pekerjaan ini sebelum kedatangan tenaga uap.Watt yang dibutuhkan untuk dapat menilai output daya mesin uap dalam rangka untuk mengiklankan mereka. Dia memutuskan bahwa unit paling masuk akal daya untuk membandingkan mereka adalah tingkat di mana kuda dapat melakukan pekerjaan. Dia menguji kemampuan berbagai kuda untuk mengangkat batubara dengan menggunakan tali dan katrol dan akhirnya menetap di definisi "Horsepower" sebagai 33.000 pounds kaki per menit - atau 550 pounds kaki per detik. Sebenarnya kuda-kuda dia diuji tidak bisa menjaga tingkat kerja mantap setinggi ini (dia benar-benar rata-rata mereka pada 22.000 pounds kaki per menit), tetapi menjadi orang konservatif dia menambahkan 50% dengan tingkat ia mengukur dalam kasus orang lain memiliki lebih kuda kuat dari yang diuji. Mungkin mesin pembangun modern mungkin mencatat arti baik James Watt dan tidak begitu optimis dalam klaim-klaim kekuasaan untuk mesin mereka sendiri!
Jadi kuda berjalan pada kecepatan yang nyaman dari 5 meter per detik akan perlu menaikkan berat badan dari 110 pounds untuk melakukan pekerjaan pada tingkat 1 Horsepower. Tidak begitu keras Anda mungkin berpikir - sebenarnya orang kuat bisa melakukan jumlah yang kerja - tetapi hanya dalam semburan pendek. Seekor kuda dapat dengan mudah melakukan bekerja di tingkat yang lebih cepat dari ini tapi sekali lagi bukan tanpa istirahat. Sebuah mesin uap, asalkan Anda tetap dapat memicu terus berjalan. pengukuran Watt dirancang untuk memperhitungkan fakta bahwa mesin dapat berjalan selama-lamanya tetapi binatang atau laki-laki harus berhenti dan beristirahat dari waktu ke waktu.
BHP dan HP
B nerarti "rem". Kata tua untuk dyno - karena torsi mesin diukur dengan menerapkan rem untuk roda gila daripada torque converter atau motor listrik yang bagaimana hal itu dilakukan saat ini. Tidak ada perbedaan lain antara dua, BHP & HP hanya berarti tenaga kuda.BAGAIMANA TORSI DAN DAYA berhubungan
Bagian akhir dari cerita ini adalah untuk melihat bagaimana kita menghitung daya dari torsi atau sebaliknya. Mari kita bayangkan kita memiliki katrol di atas tambang yang kaki di radius 1 - atau 2 meter dengan diameter. Di bagian bawah tambang, di akhir putaran tali terkemuka katrol adalah tas batu bara seberat 100 kilogram. Alih-alih menggunakan kuda untuk menarik tali mari kita terhubung mesin untuk katrol - mungkin dengan baut puli ke crankshaft mesin.Dalam rangka mengangkat batubara kita perlu menerapkan torsi 100 pounds kaki ke katrol karena batubara yang menarik ke bawah dengan gaya 100 pounds diterapkan pada 1 kaki dari sumbu rotasi. Dengan kata lain Torque yang digunakan adalah Berat kali Radius katrol. Jika putaran mesin katrol pada 1 revolusi per menit berapa banyak pekerjaan yang sedang dilakukan?
Nah untuk setiap pergantian katrol batubara akan naik jumlah yang sama seperti keliling katrol yang 2 kali pi radius = 3.14 x 2 = 6,28 meter. Jadi dalam 1 menit mesin akan melakukan 628 pounds kaki kerja.
Kita dapat mengatur ulang di atas dalam hal torsi dan kecepatan:
Tingkat pekerjaan yang dilakukan (atau Power) adalah Force x Jarak per menit = Berat x radius x 2 pi pon kaki x rpm per menit. Namun kita sudah tahu bahwa Berat kali Radius = Torsi sehingga kita sama-sama dapat mengatakan:Power = Torsi x 2 pi x rpm
Untuk mengubah ini menjadi Horsepower kita perlu membagi oleh 33.000. persamaan terakhir kita sehingga menjadi:
Horsepower = Torsi x 2 pi x rpm / 33000 yang menyederhanakan ke:
Horsepower = Torsi x rpm / 5252.
Ini adalah persamaan universal yang menghubungkan torsi dan tenaga kuda. Tidak peduli apakah kita berbicara tentang mesin bensin, mesin diesel atau mesin uap. Jika kita mengetahui rpm dan torsi kita dapat menghitung tenaga kuda. Jika kita tahu daya kuda dan rpm kita dapat menghitung torsi pengaturan ulang persamaan di atas:
Torsi = Horsepower x 5252 / rpm
Semoga Anda juga dapat melihat bahwa ketika mesin berubah di 5252 rpm, torsi dan tenaga kuda angka adalah sama. Lain kali Anda melihat grafik torsi dan tenaga kuda dari mesin cek untuk melihat bahwa garis salib di 5252 rpm. Jika tidak maka grafik salah. Ini hanya berlaku tentu saja jika listrik sedang diukur dalam tenaga kuda dan torsi dalam pon kaki dan kedua garis akan ditampilkan pada sumbu yang sama. Ada unit lain di mana torsi dan tenaga kuda dapat diukur - untuk daya misalnya dapat diukur dalam Watt dan torsi dalam Newton meter. Kecuali kita perlu mengkonversi ke tindakan benua tersebut biasanya kita dapat menempel ke pon tenaga kuda dan kaki.
Salah satu ukuran yang harus diperhatikan meskipun adalah "tenaga kuda kontinental" atau PS. Ini adalah singkatan untuk "PferdeStarke" - terjemahan Jerman "tenaga kuda". Di Perancis Anda kadang-kadang melihat ukuran yang sama yang disebut "CV" untuk Cheval Vapeur. Langkah ini dipilih di Eropa sebagai hal yang paling dekat dengan tenaga kuda yang dapat dinyatakan dalam satuan metrik putaran bagus - 75 kilogram meter per detik untuk tepatnya. Hal ini biasanya digunakan oleh produsen mobil saat ini dan cenderung untuk mendapatkan digunakan secara sinonim dengan bhp meskipun sebenarnya merupakan unit sedikit lebih kecil kekuasaan. Satu PS adalah sekitar 98,6% dari satu bhp. Tabel konversi di bawah ini mencakup unit yang paling sering digunakan untuk menyatakan daya dan torsi.
| Untuk mengkonversi dari: | To: | Multiply oleh: |
| BHP | PS | 1.01387 |
| BHP | Ft lbs / detik | 550 |
| BHP | Watts | 745.7 |
| PS | Kg M / detik | 75 |
| PS | Ft lbs / detik | 542.476 |
| PS | Watts | 735.5 |
| Kilowatt | BHP | 1.341 |
| Kilowatt | PS | 1.360 |
| Lb Ft | Nm | 1.356 |
Pernahkah Anda memperhatikan bahwa majalah sekarang cenderung mengutip daya kuda dan torsi dalam meter Newton? Pada kenyataannya mereka bahkan tidak benar-benar melakukan hal itu dengan benar. Apa yang mereka kutip sebagai tenaga kuda sebenarnya PS karena itulah yang produsen gunakan dan Muppets yang menulis untuk majalah tidak tahu perbedaan antara PS dan BHP. Ok jadi hanya ada 1,4% perbedaan antara dua tindakan tapi hanya satu hal lagi yang menambah kecenderungan angka tenaga akhir menjadi dibesar-besarkan. Poin utamanya adalah bahwa Newton meter tidak dari sistem pengukuran yang sama sebagai PS di tempat pertama.
1 bhp adalah 550 pounds kaki per detik. Ukuran yang benar dari torsi ketika daya dinyatakan dalam bhp adalah pound kaki.
1 PS adalah 75 meter kilogram per detik. Ukuran yang benar dari torsi ketika daya dinyatakan dalam PS adalah meter kilogram.
1 kilowat adalah 1000 Newton meter per detik. Ukuran yang benar dari torsi ketika daya dinyatakan dalam kilowatt adalah Newton meter.
Kebanyakan orang setidaknya memiliki gagasan yang kabur tentang apa tenaga kuda dan hanyalah sedikit pemahaman tentang torsi. Tanyakan rata-rata orang berapa bhp mesinnya mendapat peringkat dan dia akan tahu jawabannya tapi bertanya tentang angka-angka torsi dan Anda mendapatkan tampak kosong. Sekarang majalah menggunakan dua sistem yang berbeda dari pengukuran ini bahkan lebih membingungkan. Sebagian besar Inggris (atau Amerika) insinyur yang akrab dengan pound kaki dan aturan untuk memperkirakan berapa banyak kaki pound per liter mesin harus mampu menghasilkan. Jika Anda melanjutkan membaca artikel ini Anda akan melihat beberapa aturan di bagian selanjutnya dan mereka adalah ukuran terbaik untuk menentukan apakah tenaga yg di butuhkan adalah benar atau salah. Tapi berapa banyak Newton meter per liter harus mesin dapat menghasilkan? Dengan faktor konversi begitu banyak beterbangan bahkan saya tidak bisa mengingat semua itu dari atas kepala saya dan saya lakukan hal semacam ini setiap hari. Jadi untuk memahami tes mobil hari ini saya harus keluar boks lembar saya, mengkonversi PS untuk BHP, Newton meter ke kaki pon dan akhirnya mendapatkan beberapa ide tentang apa yang sebenarnya terjadi. Kilogram meter bahkan tidak diterjemahkan dengan baik ke dalam Newton meter karena konversi adalah nilai dari g yang 9,81.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar