Diferența dintre cuplu și torsiune

Momentul de torsiune și torsiunea

Cuplul și torsiunea sunt două concepte foarte importante atunci când vine vorba de domeniile ingineriei, fizicii și mecanicii motoarelor. Cuplul și torsiunea sunt ambele rezultate ale forțelor cuplate. Aceste concepte sunt extrem de utile în proiectarea structurilor și mașinilor și trebuie să fie luate în considerare datorită impactului imens asupra stabilității sistemului. În acest articol, vom discuta cauzele torsiunii și cuplului, semnificația lor, modul de măsurare sau calculare a acestora, precum și asemănările și diferențele dintre ele.

Momentul de cuplu

Cuplul este experimentat în activități simple de zi cu zi, cum ar fi întoarcerea unei chei, fixarea unui bolț, rotirea volanului, învârtirea unei biciclete sau chiar întoarcerea capului. Trebuie remarcat că în fiecare dintre aceste activități mișcările sunt mișcări circulare sau de rotație. Se poate demonstra că în fiecare mișcare în care are loc o schimbare a momentului unghiular, există întotdeauna un cuplu care acționează asupra obiectului. Un cuplu este generat de o pereche de forțe, similare în magnitudine și opuse în direcție și paralele unele cu altele. Aceste două forțe sunt separate de o distanță finită. În fizică, termenul moment are de asemenea același înțeles ca și cuplul. Momentul de cuplu este definit ca tendința unei forțe de a roti un obiect în jurul unei axe, a unui fulgru sau a unui pivot. Un cuplu poate fi de asemenea prevăzut folosind o singură forță care acționează la o distanță r față de axa de rotație. Cuplul unui astfel de sistem este egal cu produsul încrucișat al forței aplicate și r. Cuplul este definit matematic ca rata de schimbare a momentului unghiular și a obiectului. Se poate observa cu claritate că acest lucru este compatibil cu relația forță - forță liniară în mișcările liniare. Cuplul este de asemenea egal cu produsul momentului de inerție și accelerației unghiulare. Cuplul este un vector cu direcția determinată de produsul încrucișat al forței și distanței. Este perpendicular pe planul de rotație.

Torsion

Torsionul se întâlnește în activitățile de zi cu zi, cum ar fi strângerea unui șurub sau răsucirea unei cârpe. Torsionarea este deformarea obiectelor datorită unei perechi de cupluri egale și opuse. Poate fi torsiune chiar dacă cuplul net al sistemului este zero. Dacă se aplică un singur cuplu la un obiect fix, care nu se poate roti liber în nici o direcție, va exista întotdeauna un alt cuplu generat de forțele reactive pe punctul fix. Cantitatea de răsucire datorată cuplului aplicat depinde de rigiditatea la torsiune a sistemului. Unghiul de întoarcere și cuplul de cuplu au o relație liniară, unde rigiditatea de torsiune este constanta proporționalității.

Care este diferența dintre cuplu și torsiune? - Cuplul este un concept măsurabil, în timp ce torsiunea este un concept proiectat matematic de tensiunea de forfecare sau de unghiul de întoarcere. - Cuplul necesită cel puțin o forță și torsiunea necesită cel puțin două forțe. - Cuplul depinde numai de magnitudinea, direcțiile și de separarea forțelor aplicate, în timp ce torsiunea depinde de cuplu, de tipul materialului și de forma obiectului.