Cisimlere etkiyen kuvvetler, cisimlere yer değiştirme hareketi yaptırmakla birlikte dönme hareketi de yaptırabilir.
Fizikte kuvvetin döndürme etkisine tork denir ve sembolü ile gösterilir. Kuvvetin uygulandığı noktanın dönme eksenine uzaklığına kuvvet kolu denir ve genellikle d ile gösterilir.
- Tork, kuvvet (F) ve kuvvet kolu(d) ile doğru orantılıdır.
- Tork vektörel bir büyüklüktür ile gösterilir.
- Birimi N.m (newton.metre) dir.
Tork = kuvvet kolu * kuvvet şeklinde hesaplanır.
Aşağıdaki şekilde görülen düzenekte d uzunluklu bir çubuğun bir ucu sabitlenmişken diğer ucuna kuvvet uygulanmaktadır. Tork hesabı şeklinde olur.
Bir kuvvetin tork oluşturabilmesi için mutlaka dönme merkezi ile arasında dik uzaklık bulunmalıdır aksi takdirde tork oluşmaz. Aşağıdaki şekilde kuvvetleri O noktasındaki dönme merkezinde tork oluşturmaz çünkü merkeze uzaklıkları 0 dır. kuvvetinin torku şeklinde bulunur.
Tork Hesaplama Yöntemleri
Eğer kuvvet çubuğa dik uygulanmıyor ise kuvvetin dönme noktasına göre torku iki yolla hesaplanır.
I. Yol
F kuvvetinin doğrultusu değiştirilmeden uzatılıp dönme noktasından da bu doğrultuya dik çizilir ise d’ uzunluğu F kuvveti için dik uzaklık olur.
O halde Tork(τ)=F.d’ şeklinde hesaplanır ve d’=d.sinα olduğuna göre bulunur.
II. Yol
Bu yöntem öncelikle F kuvveti bileşenlerine ayrılır. Şekilde görüldüğü gibi kuvvetinin doğrultusu dönme merkezinden geçmektedir ve bu sebeple tork oluşturmaz. bileşke kuvveti ise çubuğa dik olarak etkidiği için tork oluşturur.
O halde şeklinde yazılır ve burada olduğundan bulunur.
Tork Vektörünün Yönü ve Sağ El Kuralı
Tork, iş ile aynı birimli olsa dahi bir enerji değildir, vektörel bir büyüklüktür.
Kuvvet etkisinde dönen cisimlerin kuvvet yönü ile tork yönü farklıdır ve tork yönü için sağ el kuralı uygulanır.
Sağ El Kuralı: Sağ el, avuç içi sistemin dönme noktasına bakacak, dört parmak ise dönme yönünü gösterecek biçimde tutulduğunda baş parmağın yönü, tork vektörünün yönünü gösterir.
Tork vektörünün yönü sağ el kuralına göre, dört parmağın bükülme yönü cismin dönme yönünü gösterecek şekilde tutulursa, dört parmağa dik olarak tutulan baş parmak tork vektörünün yönünü gösterir.
Tork vektörünün yönü sayfa düzlemine göre olduğu zaman ve sembolleri ile gösterilir. Aşağıdaki gösterimlerden;
- : Sayfa düzleminden dik içe doğru,
- : Sayfa düzleminden dik dışa doğru,
olduğunu gösterir.
Birden fazla kuvvet uygulanarak oluşturulan tork hesaplamalarında her kuvvetin oluşturduğu dönme yönleri (+) ve (-) ile işaretlenerek, toplama işlemi işaretlerine dikkat ederek yapılır.
Tork İşareti Hesabı
Dönme yönü olarak;
- Saat ibresinin dönme yönü (-) işaretle gösterilir.
- Saat ibresinin tersi yönünde dönmeler (+) işaret ile gösterilir.
