Torsi mengukur seberapa efektif suatu gaya memutar sesuatu di sekitar poros — bayangkan melonggarkan baut, membuka pintu, atau mengayuh sepeda. Kalkulator ini menghitung torsi fisika menggunakan τ = rF sinθ, rumus yang diajarkan dalam pengantar mekanika, dan memungkinkan Anda menyelesaikan gaya atau panjang lengan tuas ketika torsi adalah besaran yang diketahui.
Cara kerja Kalkulator Torsi
Kalkulator menerapkan τ = r × F × sin(θ) secara langsung: kalkulator mengalikan panjang lengan tuas (r, dalam meter) dengan gaya yang diterapkan (F, dalam newton) dan dengan sinus sudut (θ, dalam derajat) antara arah gaya dan lengan tuas. Suku sinus inilah yang membuat sudut menjadi penting — gaya yang diterapkan lurus di sepanjang lengan tuas (θ = 0°) tidak memberikan kontribusi apa pun terhadap rotasi, sedangkan gaya yang diterapkan tegak lurus terhadapnya (θ = 90°) memberikan kontribusi jumlah penuh.
Ini adalah rumus yang sama yang digunakan dalam kursus pengantar dan kursus mekanika tingkat universitas (lihat, misalnya, Fisika untuk Ilmuwan dan Insinyur dari Serway & Jewett). Model ini mengasumsikan lengan tuas kaku dan gaya tunggal yang diterapkan pada jarak tetap dari poros — sistem nyata dengan gaya terdistribusi atau komponen fleksibel memerlukan analisis lebih lanjut, namun τ = rF sinθ adalah titik awal yang tepat untuk sebagian besar pertanyaan torsi sehari-hari.
Masukan dan artinya
Gaya (N): besarnya gaya yang diberikan. Gaya yang diterapkan dengan tangan biasanya berkisar dari beberapa newton (tekanan jari yang ringan) hingga beberapa ratus newton (dorongan atau tarikan yang kuat); dongkrak mobil atau kunci torsi dapat melibatkan gaya yang jauh lebih tinggi.
Panjang lengan tuas (m): jarak dari poros ke tempat gaya diterapkan. Ini adalah input dengan pengaruh terbesar (secara harfiah) pada hasilnya — menggandakan lengan tuas akan menggandakan torsi untuk gaya yang sama, itulah sebabnya kunci pas atau pegangan yang lebih panjang akan mempermudah tugas.
Sudut (°): sudut antara arah gaya dan lengan tuas, dari 0° hingga 180°. Kebanyakan orang secara intuitif mendorong atau menarik mendekati tegak lurus (mendekati 90°) tanpa memikirkannya, namun mendorong dengan sudut yang dangkal dapat membuang sebagian besar gaya yang diberikan.
Batasan dan kasus tepi
Saat menyelesaikan gaya atau panjang lengan tuas di tab Selesaikan, kalkulator tidak dapat memberikan jawaban jika sin(θ) berada pada atau mendekati nol (θ = 0° atau 180°) — secara fisik, tidak ada gaya berhingga yang diterapkan tepat di sepanjang lengan tuas yang dapat menghasilkan torsi bukan nol, sehingga persamaan tidak memiliki penyelesaian pada sudut tersebut. Masukkan sudut yang menjauhi sudut ekstrem tersebut untuk mencari gaya atau lengan tuas.
Kalkulator ini hanya melaporkan besaran torsi; ia tidak melacak arah rotasi (searah jarum jam vs. berlawanan arah jarum jam) atau menangani beberapa gaya dan torsi simultan yang bekerja pada objek yang sama, yang sering kali dibutuhkan oleh sistem mekanis nyata (mesin, rangkaian roda gigi, diagram benda bebas multi-gaya). Khusus untuk output mesin — bukan gaya lengan tuas — lihat kalkulator HP ke Torsi, yang mengkonversi antara horsepower, torsi, dan RPM.