トルク計算機 (力のモーメント)
物体を回転させる力「トルク」を、力・距離・角度から計算します。
トルク(力のモーメント)とは?
トルク(Torque)は、ある固定された回転軸を中心に物体を回転させようとする働きの大きさを示す物理量です。「力のモーメント」とも呼ばれます。
ドアノブがヒンジ(回転軸)から遠い場所についているのは、距離が遠いほうが小さな力で大きなトルクを生み出し、ドアを開けやすくするためです。
計算公式
$\tau = r \times F \times \sin(\theta)$
- $\tau$ (タウ): トルク (N⋅m)
- $r$: 回転軸から作用点までの距離 (m)
- $F$: 加える力 (N)
- $\theta$ (シータ): 距離ベクトル $r$ と力ベクトル $F$ のなす角
角度の影響
力が距離ベクトルに対して垂直(90度)に働くとき、$\sin(90^\circ) = 1$ となり、トルクは最大になります ($\tau = rF$)。逆に、力が距離ベクトルと同じ方向(0度や180度)に働くと $\sin(0^\circ) = 0$ となり、どんなに強い力を加えても物体は回転しません。