Mô men xoắn so với Lực xoắn
Mômen xoắn và lực xoắn là hai khái niệm rất quan trọng khi nói đến các lĩnh vực như kỹ thuật, vật lý và cơ khí động cơ. Mômen xoắn và lực xoắn đều là kết quả của các lực kết hợp. Những khái niệm này cực kỳ hữu ích khi thiết kế cấu trúc và máy móc, và phải được tính đến vì tác động to lớn đến sự ổn định của hệ thống. Trong bài viết này, chúng ta sẽ thảo luận về nguyên nhân của lực xoắn và mômen xoắn, ý nghĩa của chúng, cách đo hoặc tính toán chúng, cũng như những điểm giống và khác nhau của chúng.
Mô men
Mô-men xoắn được trải nghiệm trong các hoạt động đơn giản hàng ngày như xoay nắm cửa, vặn bu lông, xoay vô lăng, chèo xe đạp hoặc thậm chí quay đầu. Cần phải nhận thấy rằng trong mỗi và mọi hoạt động này, các chuyển động là chuyển động tròn hoặc chuyển động quay. Có thể chứng tỏ rằng trong mọi chuyển động mà momen động lượng thay đổi thì luôn có momen lực tác dụng lên vật. Mômen lực được tạo ra bởi một cặp lực có độ lớn giống nhau, ngược chiều và song song với nhau. Hai lực này cách nhau một khoảng hữu hạn. Trong vật lý, thuật ngữ mômen cũng có ý nghĩa tương tự như mômen. Mô men xoắn được định nghĩa là xu hướng của lực làm quay một vật quanh trục, điểm tựa hoặc trục quay. Một mômen quay cũng có thể được tạo ra khi sử dụng một lực duy nhất tác dụng ở khoảng cách r so với trục quay. Mômen của một hệ như vậy bằng tích chéo của lực tác dụng và r. Mômen xoắn được định nghĩa về mặt toán học là tốc độ thay đổi mômen động lượng của và vật thể. Có thể thấy rõ điều này phù hợp với quan hệ lực - động lượng tuyến tính trong chuyển động thẳng. Mômen cũng bằng tích của mômen quán tính và gia tốc góc. Mômen là một vectơ có hướng được xác định bởi tích chéo của lực và khoảng cách. Nó vuông góc với mặt phẳng quay.
Xoắn
Torsion được trải nghiệm trong các hoạt động hàng ngày như siết vít hoặc xoắn vải. Lực xoắn là sự biến dạng của các vật do một cặp momen xoắn bằng nhau và ngược chiều. Có thể có lực xoắn ngay cả khi mô men xoắn thực của hệ thống bằng không. Nếu một mômen duy nhất được tác dụng lên một vật cố định, vật không thể quay tự do theo bất kỳ hướng nào thì sẽ luôn có một mômen khác được tạo ra bởi các phản lực tác dụng lên điểm cố định. Lượng xoắn do mômen xoắn tác dụng phụ thuộc vào độ cứng xoắn của hệ thống. Góc xoắn và mômen xoắn giữ mối quan hệ tuyến tính, trong đó độ cứng xoắn là hằng số tỷ lệ.
Sự khác biệt giữa mô-men xoắn và lực xoắn là gì?
- Mô-men xoắn là một khái niệm có thể đo được, trong khi lực xoắn là một khái niệm, được chiếu theo toán học bởi ứng suất cắt hoặc góc xoắn.
- Mô-men xoắn yêu cầu ít nhất một lực và lực xoắn cần ít nhất hai lực để xảy ra.
- Mô-men xoắn chỉ phụ thuộc vào độ lớn, hướng và sự phân tách của các lực tác dụng, trong khi lực xoắn phụ thuộc vào mô-men xoắn, loại vật liệu và hình dạng của vật thể.
