מומנט כוח נקרא גם מומנט סיבוב או פשוט מומנט הוא מושג בפיזיקה ובמכניקה, מתחום הדינמיקה הסיבובית במכניקה של גוף קשיח, המקביל לכוח בדינמיקה. המומנט הוא גודל וקטורי.
הנתון המשמעותי הוא מכפלת הכח באורך הזרוע:
המומנט הוא כוח הפועל סביב נקודה או ציר והוא פרופורציונלי ישיר למרחק הכוח מהנקודה או הציר.
מומנט M = כוח x מרחק .
מרכז המומנט עשוי להיות הנקודה בפועל עליה הכוח גורם לסיבוב. זו יכולה להיות גם נקודת התייחסות או ציר שעליו ניתן להחשיב את הכוח כגורם לסיבוב.
יחידות של מומנט קילוגרם-מטר, ניוטון-מטר או קילונווטון-מטר.
סיבוב בכיוון השעון יחשב למומנט חיובי; בעוד שסיבוב נגד כיוון השעון סביב ייחשב למומנט שלילי.
מדוע עלינו למדוד מומנט?
מדי מומנט מכאניים משמשים למשל למטרת חיזוקם של ברגים שונים במערכות מגוונות, אשר מראה את עוצמת הכוח המופעלת על הרכיב אותו מודדים.
מומנט רב מדי והבורג יכול להתעוות ולהישבר.
מומנט נמוך מידי והבורג/המפרק/ההרכבה יכולים להשתחרר עם הזמן.
מד מומנט דיגיטלי הוא בעצם מכשיר המכיל חיישן מומנט או מתמר, חלק אלקטרוני, תוכנה ותצוגה. חיישן מומנט הוא מכשיר אלקטרוני המשמש להמרת מומנט לאות חשמלי.
באמצעות סידור מכני, המומנט מעוות את החיישן/מתמר המומנט (strain gauge ) , שממיר את הדפורמציה לאותות חשמליים. התוכנה והאלקטרוניקה של מד המומנט ממירים את המתח על מתמר המומנט לערך מומנט המוצג על המכשיר.
מהו מומנט-כוח סיבובי
מומנט (Torque) הוא גודל פיזיקלי המתאר את היכולת של כוח לגרום לגוף להסתובב סביב ציר מסוים. בניגוד לכוח רגיל שמודד דחיפה או משיכה בקו ישר, מומנט עוסק בהשפעת הכוח על תנועה סיבובית.
דוגמה פשוטה לכך היא מפתח ברגים: ככל שנפעיל כוח רחוק יותר מציר הסיבוב של הבורג, כך יהיה קל יותר לסובב אותו.
המומנט מופיע כמעט בכל תחום בחיי היום יום בפתיחת וסגירת פקקים של בקבוקים ומיכלים,פתיחה וסגירה של ברגים,פתיחת דלתות סגירה :
כאשר מנסים לפתוח דלת:
אם דוחפים קרוב לציר הצירים, קשה יותר לפתוח.
אם דוחפים בקצה הדלת, רחוק מהציר, הרבה יותר קל לפתוח.
הסיבה היא שהזרוע (r) גדלה, ולכן גם המומנט גדל.
ובתעשייה:
* הנדסת מכונות – תכנון מנועים, מערכות הילוכים, צירים
* בניין – חישוב עומסים על קורות ועמודים
* רפואה – הבנת תנועות מפרקים בגוף האדם
* ספורט – ניתוח תנועות זריקה, בעיטה או סיבוב מחבט
* תחבורה – ביצועי מנועי רכב מתוארים לרוב על פי עקומות מומנט ומהירות סיבוב
המומנט הוא אחד מהגדלים הפיזיקליים החשובים ביותר להבנת תנועה סיבובית.
הוא תלוי בגודל הכוח, במרחק מציר הסיבוב ובזווית ההפעלה, ומשפיע ישירות על היכולת לגרום לגוף להסתובב.
הבנה ויישום נכונים של מומנט מאפשרים תכנון מדויק ויעיל במכונות, בכלי רכב, בבנייה ואף בפעילויות יום יומיות פשוטות.
הנוסחה למומנט
הגדרה מתמטית של מומנט היא:
M = F × r × sin(θ)
כאשר:
* M – המומנט \[ניוטון·מטר]
* F – גודל הכוח המופעל \[ניוטון]
* r – הזרוע, המרחק מהציר לנקודת הפעלת הכוח \[מטר]
* θ – הזווית בין הכוח לבין הזרוע
כאשר הכוח פועל בזווית ישרה לזרוע (90°), מתקבל מומנט מקסימלי.
יחידות מידה
היחידה הרשמית למדידת מומנט במערכת SI היא ניוטון·מטר (Nm).
לדוגמה: אם מפעילים כוח של 10 ניוטון על זרוע באורך 0.5 מטר, המומנט יהיה:
M = 10 × 0.5 = 5 ניוטון·מטר.
כיוון המומנט
למומנט יש לא רק גודל אלא גם כיוון. הכיוון נקבע לפי כלל יד ימין:
אם מסובבים את האצבעות בכיוון הסיבוב של הכוח, האגודל יצביע על כיוון המומנט.
כך ניתן להבחין בין מומנט חיובי (כיוון נגד כיוון השעון) לבין מומנט שלילי (כיוון השעון), בהתאם למוסכמה.
את צודקת – החברה נקראת **AT2E** והיא אכן חברה צרפתית.
MRC מספקת מכשירים לבדיקת איכות בתעשיות מזון, משקאות, תרופות וקוסמטיקה, בין היתר:
בדיקות פתיחה וסגירה של מיכלים ובקבוקים – Torque Testers למדידת כוח סיבוב לפתיחה/סגירה של פקקים, מכסים ומיכלים.
בדיקות לחץ – Burst Testers למדידת חוזק ועמידות בקבוקים, פחיות ואריזות בלחץ.
בדיקות חדירות ודליפות – Leak Testers לאיתור נזילות באריזות.
בדיקות חוזק ועמידות כלליות – Pull/Push Testers, מכונות בדיקת חוזק מכני.
ציוד משלים למעבדות בקרת איכות – כלים למדידות עמידות, שקיפות, קשיות, משיכה ופרמטרים פיזיקליים נוספים.
שימושים מרכזיים
יצרני משקאות (מים, מיצים, משקאות קלים, בירה)
תעשיית התרופות והקוסמטיקה
יצרני מיכלים ואריזות פלסטיק, זכוכית או מתכת
מעבדות בקרת איכות ומרכזי מחקר