Točivý moment vs torzní
Točivý moment a kroucení jsou dva velmi důležité pojmy, pokud jde o obory, jako je strojírenství, fyzika a mechanika motorů. Kroutící moment a kroucení jsou výsledkem spojených sil. Tyto koncepty jsou mimořádně užitečné při navrhování konstrukcí a strojního zařízení a musí být zohledněny kvůli obrovskému dopadu na stabilitu systému. V tomto článku probereme příčiny kroucení a točivého momentu, jejich význam, jak je měřit nebo vypočítat a jejich podobnosti a rozdíly.
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 každé z těchto činností jsou pohyby kruhové nebo rotační. Lze ukázat, že při každém pohybu, při kterém dojde 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 také stejný význam jako točivý moment. Točivý moment je definován jako tendence síly otáčet objekt kolem osy, otočného bodu nebo čepu. Krouticí moment může být také poskytován 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 se směrem určeným křížovým součinem síly a vzdálenosti. Je kolmá k rovině rotace.
Torsion
Torzi dochází při každodenních činnostech, jako je utahování šroubu nebo kroucení látky. Torze je deformace objektů v důsledku dvojice stejných a opačných točivých momentů. Může dojít ke kroucení, i když je čistý točivý moment systému nulový. Pokud je aplikován jediný kroutící moment na pevný objekt, který se nemůže volně otáčet v žádném směru, bude vždy vznikat další krouticí moment generovaný reaktivními silami na pevný bod. Velikost zkroucení v důsledku aplikovaného krouticího momentu závisí na torzní tuhosti systému. Úhel zkroucení a točivý moment jsou v lineárním vztahu, kde torzní tuhost je konstantou úměrnosti.
Jaký je rozdíl mezi točivým momentem a torzí?
– Kroutící moment je měřitelný koncept, zatímco kroucení je koncept, který je matematicky promítán pomocí smykového napětí nebo úhlu zkroucení.
– Točivý moment vyžaduje alespoň jednu sílu a kroucení vyžaduje alespoň dvě síly.
– Kroutící moment závisí pouze na velikosti, směrech a oddělení působících sil, zatímco kroutící moment závisí na kroutícím momentu, typu materiálu a tvaru předmětu.
