Στιγμή εναντίον Ζευγαριού
Ροπή δύναμης και ζευγάρι είναι δύο σημαντικές έννοιες που απαντώνται στη μηχανική. Αυτά περιγράφουν το αποτέλεσμα και την αιτία της περιστροφής σε συστήματα δυνάμεων, συστήματα σωματιδίων και σε άκαμπτα σώματα. Η ροπή μιας δύναμης διέπει πολλές από τις περιστροφικές ιδιότητες των συστημάτων. Από μια ορισμένη προοπτική, είναι το ισοδύναμο της δύναμης στη δυναμική περιστροφής.
Στιγμή
Ροπή ή ακριβέστερα η ροπή μιας δύναμης είναι ένα μέτρο της επίδρασης στροφής μιας δύναμης. Η ροπή της δύναμης μετριέται σε μέτρα Newton (Nm) στο σύστημα SI, το οποίο μοιάζει με τη μονάδα μηχανικής εργασίας, αλλά έχει εντελώς διαφορετική σημασία.
Όταν ασκείται μια δύναμη δημιουργεί ένα φαινόμενο στροφής σε σημείο διαφορετικό από τη γραμμή δράσης της δύναμης. Το μέγεθος αυτής της επίδρασης ή της ροπής είναι ευθέως ανάλογο με το μέγεθος της δύναμης και την κάθετη απόσταση από τη δύναμη από το σημείο.
Ροπή δύναμης=Δύναμη × Κάθετη απόσταση από το σημείο στη δύναμη
Στιγμή τ=F × x
Αν ένα σύστημα δύναμης δεν έχει προκύπτουσες ροπές, δηλαδή ∑τ=0, το σύστημα βρίσκεται σε περιστροφική ισορροπία.
Όταν η στιγμή μιας δύναμης έχει φυσική αίσθηση, συχνά ονομάζεται «ροπή».
Ζευγάρι
Όταν δύο ίσες και αντίθετες δυνάμεις, αλλά με ξεχωριστές γραμμές δράσης υπάρχουν σε ένα σύστημα δυνάμεων, ονομάζεται ζεύγος. Και οι δύο δυνάμεις δημιουργούν τη δική τους ροπή δύναμης, αλλά η καθαρή ροπή του ζευγαριού είναι ανεξάρτητη από τη θέση του εξεταζόμενου σημείου.
Η στιγμή ενός ζευγαριού δίνεται από;
Ροπή ζεύγους=μέγεθος δύναμης × κάθετη απόσταση μεταξύ των δυνάμεων
Αν και οι εκφράσεις είναι παρόμοιες τόσο για τη στιγμή μιας δύναμης όσο και για ένα ζευγάρι, η φυσική πίσω από αυτό είναι διαφορετική.
Λαμβάνεται υπόψη μόνο μία δύναμη, αν και υπάρχουν δύο δυνάμεις στο ζευγάρι. Το φαινόμενο στροφής της μιας δύναμης αντισταθμίζεται από την άλλη. Επομένως, μόνο η διαφορά στην απόσταση από το εξεταζόμενο σημείο αντιπροσωπεύει το καθαρό αποτέλεσμα στροφής. Ως εκ τούτου, η στιγμή του ζευγαριού είναι σταθερά για οποιοδήποτε σημείο στην πεδιάδα του ζευγαριού.
Όποτε εφαρμόζεται μια δύναμη για να δημιουργηθεί ένα εφέ στροφής, στην πραγματικότητα μια ροπή παράγεται από ένα ζευγάρι. Για παράδειγμα, σκεφτείτε να χρησιμοποιήσετε ένα κλειδί για να ξεβιδώσετε ένα μπουλόνι. Όταν η δύναμη εφαρμόζεται στο άκρο του βραχίονα του κλειδιού, μια δύναμη με το ίδιο μέγεθος δημιουργείται στο μπουλόνι, που είναι ο άξονας περιστροφής σε αυτή την περίπτωση. Αυτές οι δύο ίσες και αντίθετες δυνάμεις δημιουργούν ένα ζεύγος και το ζεύγος δημιουργεί τη ροπή που απαιτείται για να γυρίσει το μπουλόνι.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Στιγμής και Ζευγαριού;
• Ροπή δύναμης είναι το μέτρο του στροφικού αποτελέσματος μιας δύναμης γύρω από ένα σημείο. Ένα ζευγάρι αποτελείται από δύο ίσες και αντίθετες δυνάμεις που δρουν με δύο διαφορετικές αλλά παράλληλες γραμμές δράσης. Κάθε δύναμη έχει τη δική της στιγμή.
• Η ροπή μιας δύναμης εξαρτάται από την απόσταση από τον άξονα περιστροφής και το μέγεθος της δύναμης, ενώ η ροπή ενός ζευγαριού είναι το καθαρό αποτέλεσμα των δύο ροπών των δυνάμεων. Η στιγμή ενός ζευγαριού είναι ανεξάρτητη από τη θέση του εξεταζόμενου σημείου. Είναι σταθερό σε όλο το επίπεδο.
