Pilihan privasi Anda

KiwiBee menggunakan cookie opsional dari Google Analytics, Google Ads, dan Meta Pixel untuk memahami pengunjung dewasa, mengukur pendaftaran yang selesai, dan meningkatkan kampanye. Cookie penting selalu aktif. Pixel iklan ChatGPT OpenAI juga mengukur tampilan halaman dan pertanyaan yang telah dikirim setelah persetujuan iklan, serta dapat menggunakan detail kontak yang di-hash untuk pencocokan. Kebijakan privasi

Langsung ke konten utama

Lab Torsi & Kunci Pas

Tentang simulasi ini

Lab Torsi & Kunci Pas adalah simulasi mekanika rotasi 3D interaktif yang memvisualisasikan baik besar skalar tau = r F sin theta maupun perkalian silang vektor kaidah tangan kanan 3D tau = r x F. Sebuah kunci pas baja mencengkeram baut segi enam di atas meja kerja sementara siswa menyeret pegangan gaya di sepanjang batang (r dari 0,15 m hingga 0,65 m) dan memvariasikan sudut tarik theta (15 hingga 165 derajat). Panah-panah 3D berkode warna menunjukkan vektor lengan gaya r di sepanjang kunci pas, vektor gaya yang diberikan F, lengan momen tegak lurus kuning r_perp = r sin theta, dan vektor torsi hijau vertikal yang naik di sepanjang sumbu baut. Begitu tau melampaui ambang gesekan lepas, baut akan terlepas dan berputar.

Yang bisa dijelajahi siswa

  • Seret gagang pegangan oranye ke arah luar dari r = 0,20 m ke r = 0,60 m dan amati panah Torsi hijau vertikal tau = r x F membesar hingga baut yang macet terlepas dan berputar.
  • Variasikan Sudut tarik theta dari 30 derajat ke 90 derajat lalu ke 150 derajat, sambil mengamati bagaimana lengan momen kuning r sin theta mencapai nilai maksimumnya ketika Anda menarik tegak lurus terhadap kunci pas.
  • Klik tombol Kunci theta = 90 derajat atau klik baut segi enam untuk menyejajarkan gaya tegak lurus terhadap lengan gaya dan bandingkan torsinya terhadap tarikan miring.
  • Beralihlah ke tampilan kamera Bidang atas (r x F) untuk memeriksa segitiga siku-siku geometris yang dibentuk oleh lengan gaya r, garis kerja F, dan lengan momen tegak lurus r sin theta.
  • Tingkatkan Gesekan lepas baut ke 85 N·m dan temukan kombinasi minimum lengan gaya r dan gaya F yang diperlukan untuk mengendurkan baut.

Tujuan pembelajaran

  1. 1Menghitung besar torsi menggunakan tau = r F sin theta dan mengidentifikasi lengan momen tegak lurus r_perp = r sin theta.
  2. 2Menggunakan kaidah tangan kanan 3D untuk menentukan arah aksial vektor torsi tau = r x F.
  3. 3Menjelaskan mengapa menarik pada sudut 90 derajat terhadap gagang kunci pas menghasilkan torsi maksimum sedangkan menarik searah gagang (0 atau 180 derajat) menghasilkan torsi nol.
  4. 4Memprediksi apakah torsi yang diberikan akan melampaui ambang gesekan statis dan menghasilkan percepatan sudut.

Pertanyaan yang sering diajukan guru

Mengapa jauh lebih mudah mengendurkan mur roda yang kencang menggunakan kunci pas yang lebih panjang?

Torsi sama dengan lengan gaya dikalikan gaya tegak lurus (tau = r F sin theta). Menggandakan jarak r dari baut ke tangan Anda akan menggandakan torsi putar yang dihasilkan oleh gaya tarik F yang persis sama.

Mengapa menarik pada sudut selain 90 derajat dapat mengurangi torsi?

Hanya komponen gaya yang tegak lurus terhadap gagang kunci pas (F sin theta) yang berkontribusi memutar baut; komponen sejajarnya (F cos theta) hanya menarik atau mendorong secara radial terhadap batang baut tanpa menghasilkan momen putar apa pun.

Mengapa panah vektor torsi hijau menunjuk lurus ke atas keluar dari baut dan bukannya melingkar?

Dalam fisika 3D, torsi didefinisikan sebagai perkalian silang vektor tau = r x F, yang menunjuk di sepanjang sumbu rotasi sesuai kaidah tangan kanan: lengkungkan jari-jari tangan kanan Anda dari r menuju F (berlawanan arah jarum jam) dan ibu jari Anda akan menunjuk lurus ke atas (+Y).

Apa yang dimaksud dengan lengan momen tegak lurus r_perp?

Lengan momen r_perp = r sin theta adalah jarak tegak lurus terpendek dari sumbu poros (pusat baut) ke perpanjangan garis kerja gaya F.

Sematkan simulasi ini

Pasang di LMS, blog, atau situs kelas Anda — gratis.

<iframe src="https://kiwibee.io/id/simulations/torque-lug-wrench-equilibrium-3d-simulation/embed" title="Lab Torsi &amp; Kunci Pas | KiwiBee" loading="lazy" allowfullscreen style="width:100%;height:min(70vh,620px);min-height:420px;border:0;border-radius:16px"></iframe>

Lanjut menjelajah

Model sains interaktif lainnya

Hadirkan sains interaktif di kelas Anda

Ruang kerja guru gratis dari KiwiBee menyatukan perencanaan pembelajaran, lembar kerja, perangkat kelas, dan buku nilai dalam satu tempat.

Mulai gratis dan buat kelas pertama Anda

atau jelajahi ruang kerja guru →