ニュートンメートル トルク計算機とは?
トルクは「回転版の力」とも言える物理量で、支点(回転軸)から離れた位置に力を加えたときに生まれる「回そうとする効果」の大きさを表します。この計算機は、加えた力(ニュートン:N)とレバーアーム(モーメントアーム)の長さ(メートル:m)から、トルクをニュートンメートル(Nm)で算出します。ボルトの締め付け、モーターの選定、てこのバランス計算、回転機械の解析など、物理・工学のあらゆる場面で使える汎用ツールです。
使い方
力をニュートン(N)で、垂直方向の距離(レバーアーム)をメートル(m)で入力すると、トルクが表示されます。たとえば、長さ0.5mのレンチに100Nの力を加えると、50Nmのトルクになります。力がキログラム重(kgf)で与えられている場合は、まず9.81を掛けてニュートンに換算してください。正確な結果を得るには、距離を力の作用線に対して垂直に測ることがポイントです。
公式の解説
計算式は $$\tau = \text{Force (N)} \times \text{Distance (m)}$$ です。τ はトルク(Nm)、F は力(N)、d は回転軸からの距離(m)を表します。1ニュートンメートルは「支点から1mの位置に1Nの力を加えた状態」を意味するため、単位はそのまま掛け合わせて成り立ちます。力が大きいほど、またレバーアームが長いほどトルクは大きくなります。柄の長いレンチほど固いボルトを楽に緩められるのは、まさにこの原理によるものです。
計算例
整備士が長さ0.4mのレンチの先端に250Nの力を加えたとします。トルク $$= 250 \times 0.4 = \mathbf{100\,\text{Nm}}$$ です。同じレンチで目標の150Nmを得るには、必要な力は $$150 \div 0.4 = 375\,\text{N}$$ となります。
よくある質問(FAQ)
ニュートンメートルはジュールと同じですか? 数値の上では同じ(\(1\,\text{Nm} = 1\,\text{J}\))ですが、トルクとエネルギーは物理的に別の量です。そのため、トルクはジュールではなく必ずNm(ニュートンメートル)で表記します。
力が垂直でない場合は? 力の垂直成分を使うか、\(\tau = F \times d \times \sin(\theta)\) で計算します。θ は力とレバーアームのなす角度です。
Nmをフィートポンドに換算するには? ニュートンメートルに0.7376を掛けると、フィートポンド(lb·ft)になります。