Сила срещу въртящ момент
Силата и въртящият момент са две много важни понятия, обсъждани във физиката. И двете понятия играят важна роля в области като механика, инженерство и почти всички области във физиката. В тази статия ще обсъдим какво е сила, какво е въртящ момент и определенията за сила и въртящ момент и накрая да сравним и двете и да обсъдим разликата между сила и въртящ момент.
Какво е сила?
Силата е много важно понятие във всички форми на физиката. В най-основния смисъл има четири основни сили. Това са гравитационна сила, електромагнитна сила, слаба сила и силна сила. Те са известни също като взаимодействия и са безконтактни сили. Ежедневните сили, които използваме, когато бутаме даден предмет или вършим някакъв вид работа, са контактни сили. Трябва да се отбележи, че силите винаги действат по двойки. Силата от обект A върху обект B е равна и противоположна на силата от обект B върху обект A. Това е известно като третият закон на Нютон за движение.
Общото тълкуване на силата е „способността да се работи“. Трябва да се отбележи, че за извършване на работа се изисква сила, но не е задължително всяка сила да работи. За прилагане на сила е необходимо количество енергия. След това тази енергия се прехвърля върху обекта, върху който е действала силата. Тази сила работи върху втория обект. В този смисъл силата е метод за пренос на енергия.
Какво е въртящ момент?
Въртящият момент се изпитва в обикновени ежедневни дейности като завъртане на дръжка на вратата, закрепване на болт, завъртане на волана, гребане на велосипед или дори завъртане на главата. Трябва да се забележи, че във всяко едно от тези движения има кръгово или ротационно движение. Може да се покаже, че при всяко движение, при което настъпва промяна в ъгловия момент, винаги има въртящ момент, действащ върху обекта. Въртящ момент се генерира от двойка сили, които са сходни по големина, противоположни по посока и успоредни една на друга. Тези две сили са разделени от ограничено разстояние.
Във физиката терминът момент също има същото значение като въртящия момент. Въртящият момент се дефинира като тенденция на сила към завъртане на обект около оста, опорна точка или ос. Въртящ момент може да бъде осигурен и с помощта на единична сила, действаща на разстояние „r“от оста на въртене. Въртящият момент на такава система е равен на напречното произведение на приложената сила и r. Въртящият момент се определя математически като промяна на скоростта на ъгловия момент на обекта. Ясно се вижда, че това е съвместимо със съотношението сила - линеен импулс при линейни движения. Въртящият момент също е равен на произведението на момента на инерцията и ъгловото ускорение. Въртящият момент е вектор с посока, определена от кръстосаното произведение на силата и разстоянието. Той е перпендикулярен на равнината на въртене.
Каква е разликата между сила и въртящ момент?
• Силата може да действа само като сила или като въртящ момент.
• Въртящият момент е аналогът на силата при ъглово движение.
• Въртящият момент се измерва в нютон метри, докато силата се измерва в нютон.
• Сила може да присъства без въртящ момент, но въртящият момент не може да присъства без сила по дефиниция.
