Момент против пары
Момент силы и пара - два важных понятия, встречающихся в механике. Они описывают эффект и причину вращения в силовых системах, системах частиц и твердых телах. Момент силы определяет многие вращательные свойства систем. С определенной точки зрения, это эквивалент силы во вращательной динамике.
Момент
Момент или, точнее, момент силы - это мера поворачивающего эффекта силы. Момент силы измеряется в Ньютон-метрах (Нм) в системе СИ, которая похожа на единицу механической работы, но имеет совершенно другое значение.
Когда сила прикладывается, она создает эффект поворота относительно точки, отличной от линии действия силы. Величина этого эффекта или момента прямо пропорциональна величине силы и расстоянию по перпендикуляру к силе от точки.
Момент силы = Сила × Перпендикулярное расстояние от точки до силы
Момент τ = F × x
Если силовая система не имеет результирующих моментов, то есть ∑τ = 0, система находится в состоянии вращательного равновесия.
Когда момент силы имеет физический смысл, его часто называют «крутящим моментом».
Пара
Когда в силовой системе присутствуют две равные и противоположные силы, но с разными направлениями действия, это называется парой. Обе силы создают свой собственный момент силы, но результирующий момент пары не зависит от положения рассматриваемой точки.
Момент пары дается;
Момент пары = величина силы × перпендикулярное расстояние между силами
Несмотря на то, что выражения одинаковы как для момента силы, так и для момента пары, физика за ними различна.
Учитывается только одна сила, хотя в паре две силы. Поворачивающему эффекту одной силы противодействует другая. Следовательно, только разница в удалении от рассматриваемой точки дает чистый эффект поворота. Следовательно, момент пары постоянен для любой точки на плоскости пары.
Всякий раз, когда сила применяется для создания эффекта поворота, на самом деле крутящий момент создается парой. Например, рассмотрите возможность использования гаечного ключа для откручивания болта. Когда сила прилагается к концу рычага гаечного ключа, сила с той же величиной создается на болте, который в данном случае является шарниром. Эти две равные и противоположные силы создают пару, и пара создает крутящий момент, необходимый для поворота болта.
В чем разница между моментом и парой?
• Момент силы - это мера поворачивающего действия силы относительно точки. Пара состоит из двух равных и противоположных сил, действующих с двумя разными, но параллельными линиями действия. У каждой силы свой момент.
• Момент силы зависит от расстояния от оси вращения и величины силы, в то время как момент пары - это суммарный эффект двух моментов сил. Момент пары не зависит от расположения рассматриваемой точки. Постоянно по всему самолету.
