Točivý moment vs síla: Rozdíl a srovnání

Vše v tomto Vesmíru drží pohromadě různé síly, které mezi nimi působí. Na každou z nich působí gravitační síla, odstředivá síla, dostředivá síla, kroutící moment, moment, hybnost a mnoho dalších.

Key Takeaways

1. Kroutící moment je kroutící nebo rotační síla, která způsobuje, že se objekt otáčí kolem osy, zatímco síla je jakýkoli tlak nebo tah na objekt, který může způsobit jeho pohyb nebo změnu jeho tvaru.
2. Točivý moment se měří v jednotkách síly násobené vzdáleností, zatímco síla se měří v jednotkách hmotnosti násobených zrychlením.
3. Točivý moment je důležitější při práci s rotujícími předměty, zatímco síla je důležitější při práci se statickými předměty.

Točivý moment vs. síla

Podle Mezinárodní soustavy jednotek, známé jako jednotka SI, je krouticí moment vyjádřen v newtonmetrech (Nm), zatímco síla je popsána v newtonech (N). Také točivý moment je považován za pseudovektor, zatímco síla je považována za skutečný vektor.

Kroutící moment je síla působící na jakýkoli předmět, díky kterému se otáčí kolem své osy. Kroutící moment je darován řeckým písmenem 'τ', hláskovaným jako 'tau'.

Síla je vyjádřena jako jakákoli akce, která způsobuje pohyb v jakémkoli objektu. Termín je založen na třech Newtonových zákonech spolu s hmotností objektu a zrychlením objektu.

Srovnávací tabulka

Parametry srovnání	točivý moment	pevnost
Definice	Je definována jako síla působící na objekt, která vede k jeho rotaci kolem jeho osy.	Je definován jako jakákoli akce, která vede k pohybu objektu.
Typ zrychlení	Vždy ukazuje úhlové zrychlení.	Ukazuje lineární zrychlení
Vzorec	τ = F × r × sin θ	F = m × a
Jednotka SI	Newton metrů	Newton
Anglická jednotka měření	stop libra	Libra

Co je točivý moment?

Jednoduše řečeno, točivý moment je definován jako síla působící na objekt, díky kterému se otáčí kolem své osy. Význam a název termínu se mění podle studijního oboru, někdy bývá označován jako moment, moment síly, rotační síla atd. 

Točivý moment objektu závisí na síle, která na něj působí, na vzdálenosti mezi silou a úhlem a na úhlu, na který působí. Z matematického hlediska je výraz pro výpočet točivého momentu následující – 

τ = F × r × sin θ

kde F = síla působící na předmět 

r = vzdálenost mezi oblastí působící síly a úhlem 

sin θ = úhel, pod kterým síla působí

τ ve výrazu je známé jako „tau“ a je to slovo řeckého písmene, které se používá k označení velikosti točivého momentu. Jednotkou SI točivého momentu jsou Newtonmetry (Nm). 

Časová derivace točivého momentu je prý úhlové hybnost. A je známo, že je to pseudovektor. 

Některé příklady točivého momentu založeného na každodenním životě jsou – 

1. Když vstoupíme do místnosti a otevřeme dveře pomocí kliky, ta se otočí, protože na ně působí točivý moment. 
2. Jedním příkladem je také otáčení klíče v klíčové dírce. 
3. Konstrukce pák a spalovacích motorů vyžaduje vynikající znalost točivého momentu.

Co je síla?

Síla je akce, která přináší pohyb předmětu nebo jej udržuje v pohybu. Existuje mnoho druhů sil, které lze kategorizovat: gravitační síla, tření, povrchové napětí a mnoho dalších. 

Teoreticky může být síla měřena výpočtem hmotnosti objektu a zrychlení, ve kterém se objekt pohybuje nepřetržitě nebo se pohybuje. A matematicky je to vyjádřeno následovně – 

F = m × a

Kde m = hmotnost předmětu 

a = zrychlení tělesa 

Jednotkou SI síly je údajně Newton (N), zatímco podle anglických jednotek měření je síla vyjádřena v librách.

O časové derivaci Síly se říká, že je lineární hybnost. Je také známo, že je skutečným vektorem a má svůj specifický směr.

Některé příklady Síly související s každodenním životem jsou –  

1. Chůze 
2. Kopání do fotbalu
3. Tlačení krabice

Hlavní rozdíly mezi točivým momentem a silou

1. Anglické jednotky měření točivého momentu a síly jsou stopa-libra a libra.
2. Výraz, pomocí kterého se počítá točivý moment, je „F × r × sin θ“, zatímco síla je vyjádřena „m × a“. 

Reference

1. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0099239905600350
2. https://aapt.scitation.org/doi/abs/10.1119/1.16260
3. https://escholarship.org/uc/item/0w3342zg
4. https://link.springer.com/article/10.1007/s00421-002-0638-9

Poslední aktualizace: 11. června 2023