Въртящ момент срещу усукване
Въртящият момент и усукването са две много важни концепции, когато става въпрос за области като инженерство, физика и моторна механика. Въртящият момент и усукването са резултат от свързани сили. Тези концепции са изключително полезни при проектирането на конструкции и машини и трябва да се вземат предвид поради огромното въздействие върху стабилността на системата. В тази статия ще обсъдим причините за усукване и въртящ момент, тяхното значение, как да ги измерим или изчислим, както и техните прилики и разлики.
Въртящ момент
Въртящият момент се изпитва при прости ежедневни дейности като завъртане на дръжка на врата, завинтване на болт, завъртане на волана, каране на велосипед или дори завъртане на главата. Трябва да се отбележи, че във всяка една от тези дейности движенията са кръгови или ротационни. Може да се покаже, че при всяко движение, при което възниква промяна в ъгловия момент, винаги има въртящ момент, действащ върху обекта. Въртящият момент се генерира от двойка сили, подобни по големина и противоположни по посока и успоредни една на друга. Тези две сили са разделени от крайно разстояние. Във физиката терминът момент също има същото значение като въртящ момент. Въртящият момент се определя като тенденцията на силата да завърти обект около ос, опорна точка или шарнир. Въртящ момент може също да бъде осигурен с помощта на единична сила, действаща на разстояние r от оста на въртене. Въртящият момент на такава система е равен на кръстосаното произведение на приложената сила и r. Въртящият момент се определя математически като скоростта на промяна на ъгловия момент на обекта. Може ясно да се види, че това е съвместимо с връзката сила – линеен импулс при линейни движения. Въртящият момент също е равен на произведението на инерционния момент и ъгловото ускорение. Въртящият момент е вектор с посока, определена от кръстосаното произведение на силата и разстоянието. Тя е перпендикулярна на равнината на въртене.
Усукване
Усукването се изпитва при ежедневни дейности като затягане на винт или усукване на плат. Усукването е деформация на обекти поради двойка равни и противоположни въртящи моменти. Може да има усукване, дори ако нетният въртящ момент на системата е нула. Ако се приложи единичен въртящ момент към неподвижен обект, който не може да се върти свободно във всяка посока, винаги ще има друг въртящ момент, генериран от реактивните сили върху фиксираната точка. Степента на усукване, дължаща се на приложен въртящ момент, зависи от устойчивостта на усукване на системата. Ъгълът на усукване и въртящият момент поддържат линейна връзка, където устойчивостта на усукване е константата на пропорционалността.
Каква е разликата между въртящ момент и усукване?
– Въртящият момент е измерима концепция, докато усукването е концепция, която се проектира математически от напрежението на срязване или ъгъла на усукване.
– Въртящият момент изисква поне една сила, а усукването изисква поне две сили, за да се появят.
– Въртящият момент зависи само от величината, посоките и разделянето на приложените сили, докато усукването зависи от въртящия момент, вида на материала и формата на обекта.
