Forța vs cuplul
Forța și cuplul sunt două concepte foarte importante discutate în fizică. Ambele concepte joacă un rol major în domenii precum mecanica, ingineria și aproape toate domeniile fizicii. În acest articol, vom discuta ce este o forță, ce este un cuplu și definițiile forței și cuplului și, în cele din urmă, le comparăm pe ambele și vom discuta despre diferența dintre forță și cuplu.
Ce este Forța?
Forța este un concept foarte important în toate formele fizicii. În sensul cel mai de bază, există patru forțe fundamentale. Acestea sunt forța gravitațională, forța electromagnetică, forța slabă și forța puternică. Acestea sunt, de asemenea, cunoscute sub numele de interacțiuni și sunt forțe fără contact. Forțele de zi cu zi pe care le folosim atunci când împingem un obiect sau facem orice tip de muncă sunt forțe de contact. Trebuie remarcat faptul că forțele acționează întotdeauna în perechi. Forța din obiectul A asupra obiectului B este egală și opusă forței din obiectul B asupra obiectului A. Aceasta este cunoscută ca a treia lege a mișcării lui Newton.
Interpretarea comună a forței este „capacitatea de a lucra”. Trebuie remarcat faptul că o forță este necesară pentru a lucra, dar fiecare forță nu funcționează neapărat. Pentru a aplica o forță, este necesară o cantitate de energie. Această energie este apoi transferată către obiectul asupra căruia a acționat forța. Această forță funcționează asupra celui de-al doilea obiect. În acest sens forța este o metodă de transfer al energiei.
Ce este cuplul?
Cuplul este experimentat în activități simple de zi cu zi, cum ar fi rotirea clanței ușii, fixarea unui șurub, rotirea volanului, vâslirea unei biciclete sau chiar întoarcerea capului. Trebuie remarcat faptul că în fiecare dintre aceste mișcări există o mișcare circulară sau de rotație. Se poate arăta că în fiecare mișcare în care are loc o modificare a impulsului unghiular există întotdeauna un cuplu care acționează asupra obiectului. Un cuplu este generat de o pereche de forțe care sunt similare ca mărime, opuse în direcție și paralele între ele. Aceste două forțe sunt separate de o distanță finită.
În fizică, termenul moment are, de asemenea, același sens ca și cuplul. Cuplul este definit ca tendința unei forțe de a roti un obiect în jurul axei, a unui punct de sprijin sau a unui pivot. Un cuplu poate fi de asemenea furnizat folosind o singură forță care acționează la o distanță „r” de axa de rotație. Cuplul unui astfel de sistem este egal cu produsul transversal al forței aplicate și r. Cuplul este definit matematic ca modificarea vitezei impulsului unghiular al unui obiect. Se poate vedea clar că acest lucru este compatibil cu relația forță - impuls liniar în mișcări liniare. Cuplul este, de asemenea, egal cu produsul momentului de inerție și al accelerației unghiulare. Cuplul este un vector cu direcția determinată de produsul transversal al forței și distanței. Este perpendicular pe planul de rotație.
Care este diferența dintre forță și cuplu?
• O forță poate fi acționată ca o forță singură sau ca un cuplu.
• Cuplul este contrapartida forței în mișcare unghiulară.
• Cuplul este măsurat în newton metri, în timp ce forța este măsurată în newton.
• O forță poate fi prezentă fără un cuplu, dar un cuplu nu poate fi prezent fără o forță prin definiție.
