Крутний момент проти сили: різниця та порівняння

Все у цьому Всесвіті утримується різними силами, що діють між ними. Сила тяжіння, відцентрова сила, доцентрова сила, крутний момент, момент, імпульс і багато інших діють на кожну з них.

Ключові винесення

1. Крутний момент — це крутильна або обертальна сила, яка змушує об’єкт обертатися навколо осі, тоді як сила — це будь-який поштовх або тяга об’єкта, що може змусити його рухатися або змінювати форму.
2. Крутний момент вимірюється в одиницях сили, помноженої на відстань, тоді як сила вимірюється в одиницях маси, помноженої на прискорення.
3. Крутний момент більш доречний при роботі з об’єктами, що обертаються, тоді як сила більш актуальна при роботі зі статичними об’єктами.

Крутний момент проти сили

Відповідно до Міжнародної системи одиниць, відомої як одиниця СІ, крутний момент виражається в ньютон-метрах (Нм), тоді як сила описується в ньютонах (Н). Крім того, крутний момент вважається псевдовектором, а сила — справжнім вектором.

Крутний момент - це сила, прикладена до будь-якого об'єкта, яка змушує його обертатися навколо своєї осі. Крутний момент позначається грецькою літерою «τ», яка пишеться як «тау».

Сила визначається як будь-яка дія, яка викликає рух будь-якого об'єкта. Термін базується на трьох законах Ньютона, а також на масі та прискоренні об’єкта.

Таблиця порівняння

Параметри порівняння	крутний момент	Примусово
Визначення	Визначається як сила, прикладена до об’єкта, що призводить до його обертання навколо своєї осі.	Це визначається як будь-яка дія, яка призводить до руху об’єкта.
Тип прискорення	Він завжди показує кутове прискорення.	Він показує лінійне прискорення
Formula	τ = F × r × sin θ	F = m × a
Одиниця СІ	Ньютон-метри	Ньютон
Англійська одиниця вимірювання	фут фунт	Pound

Що таке крутний момент?

Простими словами, крутний момент визначається як сила, що діє на об’єкт, змушуючи його обертатися навколо своєї осі. Значення та назва терміна змінюються залежно від галузі дослідження, оскільки іноді його називають моментом, моментом сили, обертальною силою тощо. 

Крутний момент об’єкта залежить від сили, що діє на нього, відстані між силою та кутом і кута, під яким він діє. У математичних термінах вираз для обчислення крутного моменту такий: 

τ = F × r × sin θ

де F = сила, що діє на об'єкт 

r = відстань між площею дії сили та кутом 

sin θ = кут, під яким діє сила

τ у виразі відомий як «тау» і є грецьким словом, яке використовується для позначення величини крутного моменту. Одиницею СІ крутного моменту є ньютон-метр (Нм). 

Похідна за часом обертального моменту називається кутовий імпульс. І, як відомо, є псевдовектором. 

Деякі приклади крутного моменту на основі повсякденного життя: 

1. Коли ми входимо в кімнату і відкриваємо двері за допомогою дверної ручки, вона повертається завдяки крутному моменту, що діє на неї. 
2. Обертання ключа в замковій щілині також є одним із прикладів. 
3. Розробка важелів і двигунів внутрішнього згоряння вимагає чудових знань крутного моменту.

Що таке Сила?

Сила - це дія, яка приводить в рух об'єкт або підтримує його в русі. Існує багато типів сил, які можна класифікувати: сила тяжіння, сила тертя, поверхневий натяг і багато інших. 

Теоретично Силу можна виміряти шляхом обчислення маси об’єкта та прискорення, з яким об’єкт безперервно рухається або переміщується. А в математичних термінах це виражається наступним чином – 

F = m × a

Де m = маса об'єкта 

a = прискорення тіла 

Одиницею СІ сили є ньютон (Н), а згідно з англійськими одиницями вимірювання сила виражається в фунтах.

Кажуть, що похідна Сили за часом є лінійним імпульсом. Крім того, відомо, що це фактичний вектор і має певний напрямок.

Деякі приклади Сили, пов’язані з повсякденним життям:  

1. ходьба 
2. Удари по футболу
3. Штовхання коробки

Основні відмінності між крутним моментом і силою

1. Англійські одиниці вимірювання крутного моменту та сили — фут-фунт і фунт.
2. Вираз, за ​​допомогою якого обчислюється крутний момент, є «F × r × sin θ», тоді як сила виражається як «m × a». 

посилання

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

Останнє оновлення: 11 червня 2023 р