Въртящ момент срещу Торсион
Въртящият момент и усукването са две много важни понятия, когато става въпрос за области като инженерство, физика и моторна механика. Въртящият момент и усукването са резултат и от свързани сили. Тези концепции са изключително полезни при проектирането на конструкции и машини и трябва да бъдат отчетени поради огромното въздействие върху стабилността на системата. В тази статия ще обсъдим причините за усукване и въртящ момент, тяхното значение, как да ги измерим или изчислим, както и техните прилики и разлики.
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 отбележи, че във всяка една от тези дейности движенията са кръгови или ротационни движения. 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, подобни по големина и 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 тенденцията на силата да върти обект около ос, опорна точка или опора. 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 скорост на промяна на ъгловия момент на и 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 напречното произведение на силата и разстоянието. Той е перпендикулярен на равнината на въртене. 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. 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 напречното произведение на силата и разстоянието. Той е перпендикулярен на равнината на въртене.
Усукване
Усукването се изпитва при ежедневни дейности като затягане на винт или усукване на кърпа. Торсията е деформация на обектите поради двойка равни и противоположни въртящи моменти. Може да има усукване, дори ако нетният въртящ момент на системата е нула. Ако към неподвижен обект се приложи единичен въртящ момент, който не може да се върти в никоя посока свободно, винаги ще има друг въртящ момент, генериран от реактивните сили върху неподвижната точка. Размерът на усукване поради приложения въртящ момент зависи от усукващата твърдост на системата. Ъгълът на усукване и въртящият момент поддържат линейна зависимост, където усукващата твърдост е константа на пропорционалност.
Каква е разликата между въртящия момент и усукването?
- Въртящият момент е измеримо понятие, докато усукването е понятие, което се проектира математически от напрежението на срязване или ъгъла на усукване.
- Въртящият момент изисква поне една сила, а усукването изисква поне две сили.
- Въртящият момент зависи само от големината, посоките и разделянето на приложените сили, докато усукването зависи от въртящия момент, вида на материала и формата на предмета.
