Calcolatore del momento torcente — τ = rF·senθ

Inserendo tre valori fra forza, braccio e angolo, calcola automaticamente il quarto: momento torcente, forza, braccio o angolo. Con la conversione fra newton per metro e libbre-piede.

Coppie di serraggio indicative

Applicazione Coppia indicativa
Dadi delle ruote di un'automobile 100 - 140 N·m(74 - 103 ft·lb)
Candele di accensione 20 - 30 N·m(15 - 22 ft·lb)
Bulloni dell'attacco manubrio di una bicicletta 5 - 6 N·m(3.7 - 4.4 ft·lb)
Viti della scocca di un portatile 0.2 - 0.3 N·m(0.15 - 0.22 ft·lb)

Consigli per l'uso

  • Scegliendo la grandezza da calcolare compaiono i campi per le altre tre: cominciate indicando con i pulsanti che cosa volete ottenere.
  • Con un angolo di 90 gradi il momento è massimo, mentre a 0 o 180 gradi la forza è parallela al braccio e il momento è nullo.
  • Ricavando l'angolo, poiché il seno di un angolo coincide con quello del suo supplementare, esistono matematicamente due soluzioni, una acuta e una ottusa: lo strumento mostra il valore principale, fra 0 e 90 gradi.
  • Poiché nelle officine molte chiavi dinamometriche riportano le libbre-piede, il risultato è mostrato sia in newton per metro sia in quell'unità.
  • Il braccio è la distanza perpendicolare fra l'asse di rotazione e la retta d'azione della forza. Attenzione: se la forza è diretta come il braccio, cioè con angolo nullo, non produce alcun effetto di rotazione.

Domande frequenti

Entrambi si misurano in newton per metro, ma il lavoro riguarda lo spostamento del corpo nella direzione della forza, mentre il momento esprime l'effetto di rotazione attorno a un asse. Per evitare confusioni, nella pratica ingegneristica il momento si indica in newton per metro e il lavoro in joule.

No. È la distanza fra l'asse di rotazione e il punto di applicazione della forza, o più precisamente la distanza perpendicolare fra l'asse e la retta d'azione della forza. Applicando la forza obliquamente, il braccio efficace è più corto di quello reale e vale la lunghezza moltiplicata per il seno dell'angolo.

Perché negli Stati Uniti e altrove è ancora diffuso il sistema anglosassone e nelle officine prevalgono le chiavi dinamometriche graduate in quell'unità. Un newton per metro equivale a circa 0,7376 libbre-piede.

Il seno raggiunge il massimo, pari a uno, a 90 gradi e poi torna a diminuire: a 150 gradi, per esempio, vale quanto a 30. Poiché la forza si avvicina alla direzione opposta a quella di rotazione, nella pratica si ragiona nell'intervallo fra 0 e 90 gradi.

Quando è nulla una fra forza, braccio e seno dell'angolo. In particolare, con un angolo di 0 gradi, cioè con la forza parallela al braccio, oppure di 180 gradi, l'applicazione della forza non produce alcun effetto di rotazione.
Tool-kun

A proposito — perché una chiave più lunga stringe con meno fatica

L'esperienza insegna che, per allentare un bullone bloccato, più il manico della chiave è lungo meno forza serve: è esattamente ciò che dice la formula del momento torcente. A parità di momento, la forza necessaria è inversamente proporzionale alla lunghezza del braccio. È per questo che funziona anche il trucco di infilare un tubo sul manico per allungarlo. Applicare però forze superiori ai limiti di progetto dell'utensile può romperlo e provocare incidenti: per sicurezza conviene restare entro i valori di coppia raccomandati.

Nelle officine la chiave dinamometrica è considerata indispensabile perché una coppia di serraggio troppo bassa porta ad allentamenti e distacchi, mentre una troppo alta provoca lo snervamento del bullone o il danneggiamento della filettatura. Per moltissimi componenti, dai dadi delle ruote ai bulloni della testata, i costruttori indicano una coppia corretta, espressa di norma in newton per metro o in libbre-piede: riprodurre con precisione quel valore determina la qualità della manutenzione.

Il momento torcente non riguarda solo l'edilizia e la meccanica, ma anche gli oggetti di tutti i giorni. La maniglia di una porta è posta all'estremità e non al centro proprio per applicare la forza il più lontano possibile dai cardini: un accorgimento progettuale che, con poca forza, genera un momento elevato e rende agevole l'apertura.