Síla vs točivý moment
Síla a točivý moment jsou dva velmi důležité pojmy diskutované ve fyzice. Oba tyto pojmy hrají hlavní roli v oborech, jako je mechanika, strojírenství a téměř ve všech oborech fyziky. V tomto článku budeme diskutovat o tom, co je síla, co je točivý moment, a definice síly a točivého momentu, a nakonec oba porovnáme a prodiskutujeme rozdíl mezi silou a točivým momentem.
Co je síla?
Síla je velmi důležitý pojem ve všech formách fyziky. V nejzákladnějším smyslu existují čtyři základní síly. Jsou to gravitační síla, elektromagnetická síla, slabá síla a silná síla. Tyto jsou také známé jako interakce a jsou to nekontaktní síly. Každodenní síly, které používáme při tlačení předmětu nebo při provádění jakéhokoli druhu práce, jsou kontaktní síly. Nutno podotknout, že síly působí vždy ve dvojicích. Síla z objektu A na objekt B je stejná a opačná než síla z objektu B na objekt A. Toto je známé jako třetí Newtonův pohybový zákon.
Obvyklý výklad síly je „schopnost konat práci“. Je třeba poznamenat, že k vykonání práce je zapotřebí síla, ale každá síla nemusí nutně vykonávat práci. K aplikaci síly je zapotřebí určité množství energie. Tato energie je pak přenesena na objekt, na který síla působila. Tato síla působí na druhý objekt. V tomto smyslu je síla způsob přenosu energie.
Co je točivý moment?
Točivý moment je zažíván při jednoduchých každodenních činnostech, jako je otáčení klikou, utahování šroubu, otáčení volantem, pádlování na kole nebo dokonce otáčení hlavy. Je třeba poznamenat, že v každém z těchto pohybů je kruhový nebo rotační pohyb. Lze ukázat, že při každém pohybu, při kterém dochází ke změně momentu hybnosti, vždy na objekt působí krouticí moment. Točivý moment je generován dvojicí sil, které jsou podobné velikosti, opačného směru a vzájemně rovnoběžné. Tyto dvě síly jsou od sebe odděleny konečnou vzdáleností.
Ve fyzice má termín moment stejný význam jako točivý moment. Točivý moment je definován jako tendence síly otáčet objekt kolem osy, otočného bodu nebo čepu. Krouticí moment lze také zajistit pomocí jediné síly působící ve vzdálenosti „r“od osy otáčení. Točivý moment takového systému se rovná součinu působící síly a r. Točivý moment je matematicky definován jako rychlost změny momentu hybnosti objektu. Je jasně vidět, že je to kompatibilní se vztahem síla – lineární hybnost v lineárních pohybech. Kroutící moment je rovněž roven součinu momentu setrvačnosti a úhlového zrychlení. Točivý moment je vektor, jehož směr je určen křížovým součinem síly a vzdálenosti. Je kolmá k rovině rotace.
Jaký je rozdíl mezi silou a kroutícím momentem?
• Sílu lze působit jako samotnou sílu nebo jako krouticí moment.
• Točivý moment je protějšek síly při úhlovém pohybu.
• Točivý moment se měří v newtonmetrech, zatímco síla se měří v newtonech.
• Síla může být přítomna bez krouticího momentu, ale krouticí moment nemůže existovat bez síly podle definice.
