Sila vs krútiaci moment
Sila a krútiaci moment sú dva veľmi dôležité pojmy, o ktorých sa hovorí vo fyzike. Obidva tieto koncepty hrajú hlavnú úlohu v oblastiach ako mechanika, inžinierstvo a takmer vo všetkých oblastiach fyziky. V tomto článku budeme diskutovať o tom, čo je sila, čo je krútiaci moment, a definície sily a krútiaceho momentu, a nakoniec porovnáme obe a prediskutujeme rozdiel medzi silou a krútiacim momentom.
Čo je sila?
Sila je veľmi dôležitý pojem vo všetkých formách fyziky. V najzákladnejšom zmysle existujú štyri základné sily. Sú to gravitačná sila, elektromagnetická sila, slabá sila a silná sila. Tieto sú tiež známe ako interakcie a sú to nekontaktné sily. Každodenné sily, ktoré používame pri tlačení predmetu alebo vykonávaní akéhokoľvek druhu práce, sú kontaktné sily. Je potrebné poznamenať, že sily vždy pôsobia v pároch. Sila pôsobiaca na objekt A na objekt B je rovnaká a opačná ako sila pôsobiaca na objekt B na objekt A. Toto je známe ako tretí Newtonov pohybový zákon.
Bežná interpretácia sily je „schopnosť konať“. Je potrebné poznamenať, že na vykonanie práce je potrebná sila, ale každá sila nemusí nevyhnutne konať. Na použitie sily je potrebné množstvo energie. Táto energia sa potom prenáša na objekt, na ktorý sila pôsobí. Táto sila pôsobí na druhý objekt. V tomto zmysle je sila spôsob prenosu energie.
Čo je krútiaci moment?
Krútiaci moment sa prejavuje pri jednoduchých každodenných činnostiach, ako je otáčanie kľučkou na dverách, upevňovanie skrutky, otáčanie volantom, pádlovanie na bicykli alebo dokonca otáčanie hlavy. Treba si všimnúť, že v každom jednom z týchto pohybov je kruhový alebo rotačný pohyb. Dá sa ukázať, že pri každom pohybe, pri ktorom dôjde k zmene momentu hybnosti, vždy na objekt pôsobí krútiaci moment. Krútiaci moment je generovaný dvojicou síl, ktoré majú podobnú veľkosť, opačný smer a sú navzájom rovnobežné. Tieto dve sily sú oddelené konečnou vzdialenosťou.
Vo fyzike má pojem moment rovnaký význam ako krútiaci moment. Krútiaci moment je definovaný ako tendencia sily otáčať objekt okolo osi, otočného bodu alebo čapu. Krútiaci moment môže byť tiež poskytnutý pomocou jedinej sily pôsobiacej vo vzdialenosti „r“od osi otáčania. Krútiaci moment takéhoto systému sa rovná krížovému súčinu aplikovanej sily a r. Krútiaci moment je matematicky definovaný ako rýchlosť zmeny momentu hybnosti objektu. Je jasne vidieť, že je to kompatibilné so vzťahom sila – lineárna hybnosť pri lineárnych pohyboch. Krútiaci moment sa tiež rovná súčinu momentu zotrvačnosti a uhlového zrýchlenia. Krútiaci moment je vektor so smerom určeným krížovým súčinom sily a vzdialenosti. Je kolmá na rovinu rotácie.
Aký je rozdiel medzi silou a krútiacim momentom?
• Sila môže pôsobiť ako sila samotná alebo ako krútiaci moment.
• Krútiaci moment je protipólom sily pri uhlovom pohybe.
• Krútiaci moment sa meria v newtonmetroch, zatiaľ čo sila sa meria v newtonoch.
• Sila môže byť prítomná bez krútiaceho momentu, ale krútiaci moment nemôže byť prítomný bez sily podľa definície.
