Момент против пары
Момент силы и пара являются двумя важными понятиями в механике. Они описывают эффект и причину вращения в системах сил, системах частиц и в твердых телах. Момент силы определяет многие вращательные свойства систем. С определенной точки зрения, это эквивалент силы в динамике вращения.
Момент
Момент или, точнее, момент силы является мерой вращательного действия силы. Момент силы измеряется в ньютон-метрах (Нм) в системе СИ, что похоже на единицу механической работы, но имеет совершенно другое значение.
При приложении силы создается эффект поворота вокруг точки, отличной от линии действия силы. Величина этого эффекта или момента прямо пропорциональна величине силы и перпендикулярному расстоянию до силы от точки.
Момент силы=Сила × Перпендикулярное расстояние от точки до силы
Момент τ=F × x
Если силовая система не имеет результирующих моментов, т. е. ∑τ=0, система находится в вращательном равновесии.
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 линиями действия, это называется парой. Обе силы создают свой собственный момент силы, но суммарный момент пары не зависит от положения рассматриваемой точки.
Момент пары дается;
Момент пары=модуль силы × перпендикулярное расстояние между силами
Несмотря на то, что выражения для момента силы и пары похожи, физика, стоящая за ними, различна.
Учитывается только одна сила, хотя в паре две силы. Вращающему действию одной силы противодействует другая. Таким образом, только разница в расстоянии от рассматриваемой точки определяет суммарный эффект поворота. Следовательно, момент пары является константой для любой точки плоскости пары.
Всякий раз, когда для создания эффекта вращения применяется сила, в действительности пара создает крутящий момент. Например, рассмотрите возможность использования гаечного ключа, чтобы открутить болт. Когда сила приложена к концу рычага ключа, сила такой же величины создается на болте, который в данном случае является шарниром. Эти две равные и противоположные силы создают пару, и эта пара создает крутящий момент, необходимый для поворота болта.
В чем разница между моментом и парой?
• Момент силы – это мера вращательного действия силы вокруг точки. Пара состоит из двух равных и противоположных сил, действующих по двум различным, но параллельным линиям действия. У каждой силы есть свой момент.
• Момент силы зависит от расстояния от точки опоры и величины силы, в то время как момент пары является чистым эффектом двух моментов сил. Момент пары не зависит от положения рассматриваемой точки. Он постоянен на всей плоскости.
