Hetki vs. pariskunta
Voiman hetki ja pariskunta ovat mekaniikassa kaksi tärkeää käsitettä. Nämä kuvaavat vaikutusta ja pyörimisen syytä voimajärjestelmissä, hiukkasjärjestelmissä ja jäykissä kappaleissa. Voiman hetki hallitsee monia järjestelmien pyörimisominaisuuksia. Tietystä näkökulmasta se vastaa pyörimisdynamiikan voimaa.
Hetki
Momentti tai tarkemmin sanottuna voiman hetki mittaa voiman kääntövaikutusta. Voiman hetki mitataan SI-järjestelmässä Newton-metreinä (Nm), joka näyttää samanlaiselta kuin mekaanisen työn yksikkö, mutta jolla on täysin erilainen merkitys.
Kun voimaa käytetään, se luo kääntyvän vaikutuksen muuhun pisteeseen kuin voiman toimintalinjaan. Tämän vaikutuksen tai hetken määrä on suoraan verrannollinen voiman voimakkuuteen ja kohtisuoraan etäisyyteen pisteeseen kohdistuvasta voimasta.
Voiman hetki = Voima × Kohtisuora etäisyys pisteestä voimaan
Hetki τ = F × x
Jos voimajärjestelmällä ei ole tulosmomentteja, ts. ∑τ = 0, järjestelmä on rotaatiotasapainossa.
Kun voiman hetkellä on fyysinen tunne, sitä kutsutaan usein "momentiksi".
Pari
Kun voimajärjestelmässä on kaksi yhtä suurta ja vastakkaista voimaa, mutta erillisillä toimintalinjoilla, sitä kutsutaan pariksi. Molemmat voimat luovat oman voimahetkensä, mutta pariskunnan nettomomentti on riippumaton tarkasteltavan pisteen sijainnista.
Pariskunnan hetken antaa;
Pariskunnan hetki = voiman suuruus × kohtisuorien voimien välinen etäisyys
Vaikka lausekkeet ovat samanlaiset sekä voiman että parin hetkessä, fysiikan takana on erilainen.
Vain yksi voima otetaan huomioon, vaikka pariskunnassa on kaksi voimaa. Yhden voiman kääntövaikutus torjutaan. Siksi vain ero etäisyydessä tarkasteltavaan pisteeseen selittää nettokääntövaikutuksen. Siksi pariskunnan hetki on vakio mihin tahansa kohtaan pariskunnan tasangolla.
Aina kun voimaa käytetään kääntämisen aikaansaamiseksi, todellisuudessa pari tuottaa vääntömomentin. Harkitse esimerkiksi avaimen käyttämistä ruuvin irrottamiseen. Kun voima kohdistetaan jakoavaimen varren päähän, pulttiin syntyy saman suuruusvoima, joka on tällöin nivel. Nämä kaksi yhtä suurta ja vastakkaista voimaa luovat parin, ja pari tuottaa vääntömomentin, jota tarvitaan pultin kääntämiseen.
Mitä eroa on Hetki ja Pari?
• Voiman hetki on voiman kääntövaikutuksen mitta pisteen ympäri. Pari koostuu kahdesta samanlaisesta ja vastakkaisesta voimasta, jotka vaikuttavat kahdella eri mutta yhdensuuntaisella toimintalinjalla. Jokaisella voimalla on oma hetki.
• Voiman hetki riippuu etäisyydestä nivelestä ja voiman suuruudesta, kun taas parin hetki on voimien kahden momentin nettovaikutus. Pariskunnan hetki on riippumaton tarkasteltavan pisteen sijainnista. Se on vakio koko koneella.
