Erő vs nyomaték
Az erő és a nyomaték két nagyon fontos fogalom, amelyet a fizika tárgyal. Mindkét fogalom fontos szerepet játszik olyan területeken, mint a mechanika, a mérnöki tudomány, és a fizika szinte minden területén. Ebben a cikkben megvitatjuk, mi az erő, mi a nyomaték, valamint az erő és a nyomaték meghatározásait, végül összehasonlítjuk mindkettőt, és megvitatjuk az erő és a nyomaték közötti különbséget.
Mi az erő?
Az erő a fizika minden formájában nagyon fontos fogalom. A legalapvetőbb értelemben négy alapvető erő létezik. Ezek a gravitációs erő, az elektromágneses erő, a gyenge és az erős erő. Ezeket kölcsönhatásoknak is nevezik, és nem érintkező erők. A mindennapi erők, amelyeket akkor használunk, amikor egy tárgyat tolunk vagy bármilyen típusú munkát végezünk, kontakt erők. Meg kell jegyezni, hogy az erők mindig párban hatnak. Az A objektumból a B objektumra eső erő egyenlő és ellentétes a B objektumnak az A objektumra gyakorolt erővel. Ezt Newton harmadik mozgástörvényének nevezik.
Az erő általános értelmezése a „munkára való képesség”. Meg kell jegyezni, hogy a munkához erő szükséges, de minden erő nem feltétlenül működik. Erő alkalmazásához energiamennyiségre van szükség. Ezt az energiát akkor továbbítják arra a tárgyra, amelyre az erő hatott. Ez az erő valóban működik a második tárgyon. Ebben az értelemben az erő az energiaátadás módszere.
Mi a nyomaték?
A nyomatékot olyan egyszerű napi tevékenységekben tapasztalják meg, mint a kilincs forgatása, a csavar rögzítése, a kormány elforgatása, a bicikli evezése vagy akár a fej elfordítása. Figyelembe kell venni, hogy ezeknek a mozdulatoknak mindegyikében van egy kör- vagy forgásmozgás. Kimutatható, hogy minden olyan mozgásban, ahol a szögimpulzus megváltozik, mindig van egy nyomaték, amely a tárgyra hat. A nyomatékot egy olyan erőpár generálja, amely hasonló nagyságú, ellentétes irányú és egymással párhuzamos. Ezt a két erőt véges távolság választja el egymástól.
A fizikában a pillanat kifejezésnek ugyanaz a jelentése, mint a nyomatéknak. A forgatónyomatékot az erő hajlama határozza meg, hogy egy tárgyat a tengely, a támaszpont vagy a forgópont körül forgasson. Nyomaték is biztosítható egyetlen erő alkalmazásával, amely a forgástengelytől „r” távolságra hat. Egy ilyen rendszer nyomatéka megegyezik az alkalmazott erő és r kereszttermékével. A nyomaték matematikailag az objektum szögmomentumának sebességváltozása. Jól látható, hogy ez kompatibilis a lineáris mozgások erő-lineáris momentum viszonyával. A nyomaték megegyezik a tehetetlenségi nyomaték és a szöggyorsulás szorzatával is. A nyomaték egy olyan vektor, amelynek irányát az erő és a távolság keresztező szorzata határozza meg. Merőleges a forgási síkra.
Mi a különbség az erő és a nyomaték között?
• Egy erő önmagában erőként vagy nyomatékként is működhet.
• A nyomaték a szögmozgásban lévő erő megfelelője.
• A nyomatékot newton méterben, az erőt newtonban mérik.
• Erő jelen lehet forgatónyomaték nélkül, de a nyomaték nem lehet erő nélkül definíció szerint.
