ทอร์ค (Torque) หรือ แรงบิด คือ แรงที่ทำให้วัตถุเกิดการหมุนรอบแกนหรือจุดหมุน 🔄 พูดง่ายๆ มันคือ "แรงในรูปแบบการหมุน" นั่นเอง หากเราออกแรงผลักวัตถุให้เคลื่อนที่เป็นเส้นตรงเรียกว่า "แรง (Force)" แต่ถ้าเราออกแรงบิดเพื่อให้วัตถุหมุน จะเรียกว่า "ทอร์ค"

ตัวอย่างที่เห็นภาพที่สุดคือการใช้ประแจขันน็อต 🔧 แรงที่เราใช้มือกดลงบนประแจคือ แรง (Force) และความยาวของด้ามประแจจากจุดที่จับไปยังหัวน็อตคือ ระยะทาง (Distance) ผลลัพธ์ที่ทำให้น็อตหมุนได้ก็คือ ทอร์ค

การทำงานของทอร์ค

หลักการทำงานของทอร์คเกิดจากส่วนประกอบสำคัญ 2 อย่างคือ:

• แรง (Force): ปริมาณแรงที่กระทำต่อวัตถุ ยิ่งออกแรงมาก ทอร์คก็ยิ่งมาก

• ระยะทางตั้งฉาก (Perpendicular Distance): ระยะจากจุดหมุนไปจนถึงจุดที่แรงกระทำในแนวตั้งฉาก ยิ่งระยะห่างมาก ทอร์คก็จะยิ่งมากเช่นกัน

ด้วยเหตุนี้ การจับประแจที่ปลายด้าม (ระยะทางมาก) จึงออกแรงขันน็อตน้อยกว่าการจับประแจใกล้กับหัวน็อต (ระยะทางน้อย)

ในโลกวิศวกรรมและอุตสาหกรรม ทอร์คเป็นหัวใจสำคัญของอุปกรณ์ที่ต้องมีการหมุน เช่น:

• มอเตอร์ ⚙️: หน้าที่หลักของมอเตอร์คือการสร้างทอร์คเพื่อขับเคลื่อนเพลาให้หมุน

• การขันน็อต/สกรู: การระบุค่าทอร์คในการขันน็อตเป็นสิ่งสำคัญมากในงานที่ต้องการความแม่นยำสูง เช่น การประกอบเครื่องยนต์ เพื่อให้ชิ้นส่วนยึดแน่นอย่างพอดี

• ยานพาหนะ: เครื่องยนต์สร้างทอร์คเพื่อส่งกำลังไปหมุนล้อ ทำให้รถเคลื่อนที่ไปข้างหน้า

วิธีคิดคำนวณเบื้องต้น

การคำนวณทอร์คมีสูตรง่ายๆ คือ:

ทอร์ค (Torque) = แรง (Force) × ระยะทาง (Distance)

• ทอร์ค: มีหน่วยเป็น นิวตัน-เมตร (N·m)

• แรง: มีหน่วยเป็น นิวตัน (N)

• ระยะทาง: มีหน่วยเป็น เมตร (m)

ตัวอย่างการคำนวณ 🧮 หากคุณใช้ประแจยาว 0.5 เมตร และออกแรงกดที่ปลายด้ามประแจ 10 นิวตัน ในแนวตั้งฉาก จะสามารถคำนวณทอร์คได้ดังนี้:

ทอร์ค = 10 N × 0.5 m = 5 N·m

ดังนั้น ทอร์คที่ใช้ในการขันน็อตครั้งนี้คือ 5 นิวตัน-เมตร ซึ่งค่านี้เป็นข้อมูลพื้นฐานที่วิศวกรและช่างเทคนิคนำไปใช้ในการออกแบบและเลือกอุปกรณ์ให้เหมาะสมกับงานต่อไป