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, inženierzinātnes un gandrīz visās fizikas jomās. Šajā rakstā mēs apspriedīsim, kas ir spēks, kas ir griezes moments, kā arī spēka un griezes momenta definīcijas, un visbeidzot salīdzinām abus un apspriedīsim atšķirību starp spēku un griezes momentu.
Kas ir spēks?
Spēks ir ļoti svarīgs jēdziens visās fizikas formās. Pamata nozīmē ir četri pamatspēki. Tie ir gravitācijas spēks, elektromagnētiskais spēks, vājš spēks un spēcīgs spēks. Tos sauc arī par mijiedarbību un tie ir bezkontakta spēki. Ikdienas spēki, kurus mēs izmantojam, stumjot objektu vai veicot jebkāda veida darbu, ir kontaktspēki. Jāatzīmē, ka spēki vienmēr darbojas divatā. Spēks no objekta A uz objektu B ir vienāds un pretējs spēkam no objekta B uz objektu A. Tas ir pazīstams kā Ņūtona trešais kustības likums.
Kopējā spēka interpretācija ir “spēja strādāt”. Jāatzīmē, ka darbam ir vajadzīgs spēks, taču katrs spēks ne vienmēr veic darbu. Lai pielietotu spēku, nepieciešams enerģijas daudzums. Pēc tam šī enerģija tiek pārnesta uz objektu, uz kuru spēks ir iedarbojies. Šis spēks patiešām darbojas ar otro objektu. Šajā ziņā spēks ir metode enerģijas nodošanai.
Kas ir griezes moments?
Griezes momentu piedzīvo vienkāršās ikdienas aktivitātēs, piemēram, durvju roktura pagriešana, skrūves piestiprināšana, stūres pagriešana, velosipēda bradīšana vai pat galvas pagriešana. Jāatzīmē, ka katrā no šīm kustībām ir apļveida vai rotācijas kustība. Var parādīt, ka katrā kustībā, kur notiek leņķiskā impulsa izmaiņas, vienmēr ir griezes moments, kas iedarbojas uz objektu. Griezes momentu rada spēka pāri, kas ir līdzīgi pēc lieluma, pretēji virzienam un paralēli viens otram. Šos divus spēkus atdala ierobežots attālums.
Fizikā arī terminam moments ir tāda pati nozīme kā griezes momentam. Griezes momentu definē kā spēka tendenci pagriezt objektu ap asi, atbalsta punktu vai šarnīru. Griezes momentu var nodrošināt arī, izmantojot vienu spēku, kas darbojas attālumā “r” no rotācijas ass. Šādas sistēmas griezes moments ir vienāds ar pielietotā spēka un r krustojuma reizinājumu. Griezes momentu matemātiski definē kā objekta leņķiskā impulsa ātruma maiņu. Var skaidri redzēt, ka tas ir savienojams ar spēka un lineārā impulsa attiecību lineārajās kustībās. Griezes moments ir vienāds arī ar inerces momenta un leņķiskā paātrinājuma reizinājumu. Griezes moments ir vektors, kura virzienu nosaka spēka un attāluma krustojuma reizinājums. Tas ir perpendikulārs rotācijas plaknei.
Kāda ir atšķirība starp spēku un griezes momentu?
• Spēku var darbināt kā spēku atsevišķi vai kā griezes momentu.
• Griezes moments ir leņķiskās kustības spēka ekvivalents.
• Griezes momentu mēra ņūtonmetros, bet spēku - ņūtonos.
• Spēks var būt bez griezes momenta, bet griezes moments nevar būt bez spēka pēc definīcijas.
