Siła kontra moment obrotowy
Siła i moment obrotowy to dwa bardzo ważne pojęcia omawiane w fizyce. Obie te koncepcje odgrywają ważną rolę w dziedzinach takich jak mechanika, inżynieria i prawie we wszystkich dziedzinach fizyki. W tym artykule omówimy, czym jest siła, czym jest moment obrotowy oraz definicje siły i momentu, a na koniec porównamy oba i omówimy różnicę między siłą a momentem.
Co to jest siła?
Siła jest bardzo ważnym pojęciem we wszystkich formach fizyki. W najbardziej podstawowym sensie istnieją cztery podstawowe siły. Są to siła grawitacyjna, siła elektromagnetyczna, siła słaba i siła silna. Są one również znane jako interakcje i są siłami bezkontaktowymi. Siły, których używamy na co dzień podczas pchania przedmiotu lub wykonywania jakiejkolwiek pracy, to siły kontaktowe. Należy zauważyć, że siły działają zawsze parami. Siła z obiektu A na obiekt B jest równa i przeciwna do siły z obiektu B na obiekt A. Jest to znane jako trzecia zasada ruchu Newtona.
Powszechną interpretacją siły jest „zdolność do wykonywania pracy”. Należy zauważyć, że do wykonania pracy potrzebna jest siła, ale niekoniecznie każda siła działa. Aby przyłożyć siłę, potrzebna jest pewna ilość energii. Energia ta jest następnie przekazywana do obiektu, na który działa siła. Ta siła działa na drugi obiekt. W tym sensie siła jest metodą przekazywania energii.
Co to jest moment obrotowy?
Torque jest doświadczany w prostych codziennych czynnościach, takich jak obracanie klamki, dokręcanie rygla, obracanie kierownicy, wiosłowanie na rowerze, a nawet obracanie głowy. Należy zauważyć, że w każdym z tych ruchów występuje ruch okrężny lub obrotowy. Można wykazać, że w każdym ruchu, w którym następuje zmiana momentu pędu, na obiekt zawsze działa moment obrotowy. Moment obrotowy jest generowany przez parę sił o podobnej wielkości, przeciwnych w kierunku i równoległych do siebie. Te dwie siły są oddzielone skończoną odległością.
W fizyce termin moment ma to samo znaczenie co moment obrotowy. Moment obrotowy definiuje się jako tendencję siły do obracania obiektu wokół osi, punktu podparcia lub obrotu. Moment obrotowy można również zapewnić za pomocą pojedynczej siły działającej w odległości „r” od osi obrotu. Moment obrotowy takiego układu jest równy iloczynowi przyłożonej siły ir. Moment obrotowy jest matematycznie definiowany jako szybkość zmiany momentu pędu obiektu. Widać wyraźnie, że jest to zgodne z zależnością siła – pęd liniowy w ruchach liniowych. Moment obrotowy jest również równy iloczynowi momentu bezwładności i przyspieszenia kątowego. Moment obrotowy to wektor, którego kierunek wyznacza iloczyn siły i odległości. Jest prostopadła do płaszczyzny obrotu.
Jaka jest różnica między siłą a momentem?
• Siła może działać jako sama siła lub jako moment obrotowy.
• Moment obrotowy jest odpowiednikiem siły w ruchu kątowym.
• Moment obrotowy jest mierzony w niutonometrach, podczas gdy siła jest mierzona w niutonach.
• Siła może występować bez momentu obrotowego, ale moment obrotowy z definicji nie może występować bez siły.
