Jėga prieš sukimo momentą
Jėga ir sukimo momentas yra dvi labai svarbios fizikoje aptariamos sąvokos. Abi šios sąvokos vaidina svarbų vaidmenį tokiose srityse kaip mechanika, inžinerija ir beveik visose fizikos srityse. Šiame straipsnyje aptarsime, kas yra jėga, kas yra sukimo momentas, bei jėgos ir sukimo momento apibrėžimus, galiausiai palyginsime abu ir aptarsime jėgos ir sukimo momento skirtumus.
Kas yra jėga?
Jėga yra labai svarbi visų fizikos formų sąvoka. Pagrindine prasme yra keturios pagrindinės jėgos. Tai yra gravitacinė jėga, elektromagnetinė jėga, silpna jėga ir stipri jėga. Tai taip pat vadinama sąveika ir yra nekontaktinės jėgos. Kasdienės jėgos, kurias naudojame stumdami daiktą ar dirbdami bet kokį darbą, yra kontaktinės jėgos. Reikia pažymėti, kad jėgos visada veikia poromis. Objekto A jėga, esanti objektui B, yra lygi ir priešinga jėgai, kurią sukelia objektas B objektui A. Tai vadinama trečiuoju Niutono judėjimo dėsniu.
Bendras jėgos aiškinimas yra „gebėjimas dirbti“. Reikia pažymėti, kad darbui atlikti reikalinga jėga, tačiau kiekviena jėga nebūtinai dirba. Norint pritaikyti jėgą, reikia energijos. Tada ši energija perduodama objektui, kurį veikė jėga. Ši jėga veikia antrajame objekte. Šia prasme jėga yra būdas perduoti energiją.
Kas yra sukimo momentas?
Sukimo momentas patiriamas paprastose kasdienėse veiklose, tokiose kaip durų rankenos pasukimas, varžto tvirtinimas, vairo sukimas, dviračio irklavimas ar net galvos sukimas. Reikia pastebėti, kad kiekviename iš šių judesių yra sukamasis arba sukamasis judesys. Galima parodyti, kad kiekviename judesyje, kai įvyksta kampinio impulso pokytis, visada yra objektą veikiantis sukimo momentas. Sukimo momentą sukuria jėgų pora, kurios yra panašaus dydžio, priešingos krypties ir lygiagrečios viena kitai. Šias dvi jėgas skiria ribotas atstumas.
Fizikoje termino momentas taip pat turi tą pačią reikšmę kaip ir sukimo momentas. Sukimo momentas apibrėžiamas kaip jėgos polinkis objektą pasukti apie ašį, atramos tašką ar pasukimą. Sukimo momentas taip pat gali būti sukurtas naudojant vieną jėgą, veikiančią atstumu „r“nuo sukimosi ašies. Tokios sistemos sukimo momentas yra lygus pritaikytos jėgos ir r kryžminiam sandaugai. Sukimo momentas matematiškai apibrėžiamas kaip objekto kampinio impulso greičio pokytis. Aiškiai matoma, kad tai suderinama su jėgos ir tiesinio momento santykiu tiesiniuose judesiuose. Sukimo momentas taip pat lygus inercijos momento ir kampinio pagreičio sandaugai. Sukimo momentas yra vektorius, kurio kryptį nustato kryžminis jėgos ir atstumo sandauga. Jis yra statmenas sukimosi plokštumai.
Kuo skiriasi jėga ir sukimo momentas?
• Jėga gali būti veikiama tik kaip jėga arba kaip sukimo momentas.
• Sukimo momentas yra jėgos, atitinkančios kampinį judėjimą, atitikmuo.
• Sukimo momentas matuojamas niutonmetrais, o jėga - niutonais.
• Jėga gali būti be sukimo momento, tačiau sukimo momentas negali būti be jėgos pagal apibrėžimą.
