Moment kontra para
Moment siły i para to dwa ważne pojęcia występujące w mechanice. Opisują one efekt i przyczynę rotacji w układach sił, układach cząstek oraz w ciałach sztywnych. Moment siły reguluje wiele właściwości obrotowych układów. Z pewnej perspektywy jest to odpowiednik siły w dynamice obrotowej.
Moment
Moment, a dokładniej moment siły, jest miarą obracającego się efektu siły. Moment siły mierzony jest w niutonometrach (Nm) w układzie SI, który wygląda podobnie do jednostki pracy mechanicznej, ale ma zupełnie inne znaczenie.
Kiedy siła jest przyłożona, tworzy efekt obracania wokół punktu innego niż na linii działania siły. Wielkość tego efektu lub momentu jest wprost proporcjonalna do wielkości siły i odległości prostopadłej do siły od punktu.
Moment siły=Siła × Prostopadła odległość od punktu do siły
Moment τ=F × x
Jeżeli układ sił nie ma momentów wypadkowych, tj. ∑τ=0, układ jest w równowadze obrotowej.
Kiedy moment siły ma sens fizyczny, jest często nazywany „momentem obrotowym”.
Para
Gdy w układzie sił występują dwie równe i przeciwstawne siły, ale o odrębnych liniach działania, nazywamy to parą. Obie siły tworzą własny moment siły, ale moment wypadkowy pary jest niezależny od położenia rozważanego punktu.
Chwila pary jest podana przez;
Moment pary=wielkość siły × prostopadła odległość między siłami
Mimo że wyrażenia są podobne dla momentu siły i pary, fizyka za nimi jest inna.
Pod uwagę brana jest tylko jedna siła, chociaż w parze są dwie siły. Obracający się efekt jednej siły jest niwelowany przez drugą. Dlatego tylko różnica odległości od rozpatrywanego punktu uwzględnia efekt skrętu netto. Stąd moment pary jest stały dla dowolnego punktu na płaszczyźnie pary.
Za każdym razem, gdy przykładana jest siła, aby wywołać efekt skrętu, w rzeczywistości para wytwarza moment obrotowy. Na przykład rozważ użycie klucza do odkręcenia śruby. Kiedy siła jest przyłożona do końca ramienia klucza, siła o tej samej wielkości jest wytwarzana na śrubie, która w tym przypadku jest osią. Te dwie równe i przeciwstawne siły tworzą parę, która generuje moment obrotowy wymagany do obrócenia śruby.
Jaka jest różnica między chwilą a parą?
• Moment siły jest miarą efektu obrotu siły wokół punktu. Para składa się z dwóch równych i przeciwnych sił działających w dwóch różnych, ale równoległych liniach działania. Każda siła ma swój własny moment.
• Moment siły zależy od odległości od osi i wielkości siły, podczas gdy moment pary jest wypadkowym efektem dwóch momentów sił. Moment pary jest niezależny od położenia rozważanego punktu. Jest stała w całej płaszczyźnie.
