Spēks pret griezes momentu
Spēks un griezes moments ir divi ļoti svarīgi jēdzieni, kas tiek apspriesti fizikā. Abiem šiem jēdzieniem ir liela nozīme tādās jomās kā mehānika, inženierija un gandrīz visās fizikas jomās. Šajā rakstā mēs apspriedīsim, kas ir spēks, kas ir griezes moments, kā arī spēka un griezes momenta definīcijas, kā arī salīdzināsim abus un apspriedīsim atšķirību starp spēku un griezes momentu.
Kas ir spēks?
Spēks ir ļoti svarīgs jēdziens visos fizikas veidos. Visvienkāršākajā nozīmē ir četri pamatspēki. Tie ir gravitācijas spēks, elektromagnētiskais spēks, vājš spēks un spēcīgs spēks. Tos sauc arī par mijiedarbībām un ir bezkontakta spēki. Ikdienas spēki, ko izmantojam, stumjot priekšmetu vai veicot jebkāda veida darbu, ir kontaktspēki. Jāņem vērā, ka spēki vienmēr darbojas pa pāriem. Spēks no objekta A uz objektu B ir vienāds un pretējs spēkam no objekta B uz objektu A. Tas ir zināms kā Ņūtona trešais kustības likums.
Izplatīta spēka interpretācija ir “spēja darīt darbu”. Jāņem vērā, ka, lai veiktu darbu, ir nepieciešams spēks, taču katrs spēks ne vienmēr veic darbu. Lai pieliktu spēku, ir nepieciešams noteikts enerģijas daudzums. Pēc tam šī enerģija tiek pārnesta uz objektu, uz kuru ir iedarbojies spēks. Šis spēks darbojas uz otro objektu. Šajā ziņā spēks ir metode enerģijas pārnešanai.
Kas ir griezes moments?
Griezes momentu var iegūt, veicot vienkāršas ikdienas darbības, piemēram, pagriežot durvju rokturi, pieskrūvējot aizbīdni, pagriežot stūri, braucot ar velosipēdu vai pat pagriežot galvu. Jāievēro, ka katrā no šīm kustībām ir apļveida vai rotācijas kustība. Var parādīt, ka katrā kustībā, kurā notiek leņķiskā impulsa izmaiņas, vienmēr uz objektu iedarbojas griezes moments. Griezes momentu ģenerē spēku pāris, kas ir līdzīgi pēc lieluma, pretējā virzienā un paralēli viens otram. Šos divus spēkus atdala ierobežots attālums.
Fizikā terminam moments ir tāda pati nozīme kā griezes momentam. Griezes moments ir definēts kā spēka tendence pagriezt objektu ap asi, atbalsta punktu vai šarnīra punktu. Griezes momentu var nodrošināt arī, izmantojot vienu spēku, kas darbojas attālumā “r” no rotācijas ass. Šādas sistēmas griezes moments ir vienāds ar pieliktā spēka un r šķērsreizinājumu. Griezes momentu matemātiski definē kā objekta leņķiskā impulsa ātruma izmaiņas. Skaidri redzams, ka tas ir savienojams ar spēka – lineārā impulsa attiecību lineārās kustībās. Griezes moments ir arī vienāds ar inerces momenta un leņķiskā paātrinājuma reizinājumu. Griezes moments ir vektors, kura virzienu nosaka spēka un attāluma šķērsreizinājums. Tas ir perpendikulārs rotācijas plaknei.
Kāda ir atšķirība starp spēku un griezes momentu?
• Spēku var iedarbināt kā spēku atsevišķi vai kā griezes momentu.
• Griezes moments ir leņķiskās kustības spēka ekvivalents.
• Griezes momentu mēra ņūtonmetros, savukārt spēku mēra ņūtonos.
• Spēks var būt bez griezes momenta, bet griezes moments nevar būt bez spēka pēc definīcijas.
