Jõud vs pöördemoment
Jõud ja pöördemoment on kaks väga olulist mõistet, mida käsitletakse füüsika all. Mõlemad kontseptsioonid mängivad olulist rolli sellistes valdkondades nagu mehaanika, inseneriteadus ja peaaegu kõik füüsika valdkonnad. Selles artiklis arutleme, mis on jõud, mis on pöördemoment ning jõu ja pöördemomendi määratlused ning lõpuks võrdleme mõlemat ja arutame jõu ja pöördemomendi erinevust.
Mis on jõud?
Jõud on väga oluline mõiste kõigis füüsikavormides. Kõige elementaarsemas mõttes on olemas neli põhijõudu. Need on gravitatsioonijõud, elektromagnetiline jõud, nõrk jõud ja tugev jõud. Neid nimetatakse ka interaktsioonideks ja need on mittekontaktsed jõud. Igapäevased jõud, mida me objekti lükkamisel või mis tahes tüüpi tööde tegemisel kasutame, on kontaktjõud. Tuleb märkida, et jõud toimivad alati paarikaupa. Objektilt A objektile B mõjuv jõud on võrdne ja vastupidine objektile A mõjuva jõuga objektile B. Seda nimetatakse Newtoni kolmandaks liikumisseaduseks.
Jõu levinud tõlgendus on "võime teha tööd". Tuleb märkida, et töö tegemiseks on vaja jõudu, kuid iga jõud ei pruugi tööd teha. Jõu rakendamiseks on vaja teatud kogust energiat. Seejärel kantakse see energia üle objektile, millele jõud on mõjunud. See jõud töötab teisel objektil. Selles mõttes on jõud energia ülekandmise meetod.
Mis on pöördemoment?
Pöördemomenti kogetakse lihtsates igapäevatoimingutes, nagu ukselinki keeramine, poldi kinnitamine, rooli keeramine, jalgrattaga aerutamine või isegi pea pööramine. Tuleb märkida, et igas sellises liikumises on ring- või pöörlemisliigutused. Võib näidata, et iga liigutuse korral, kus nurkimpulss muutub, mõjub objektile alati pöördemoment. Pöördemomendi tekitavad paar jõudu, mis on suuruselt sarnased, vastassuunalised ja üksteisega paralleelsed. Neid kahte jõudu eraldab piiratud vahemaa.
Füüsikas on momendi mõistel sama tähendus kui pöördemomendil. Pöördemoment on defineeritud kui jõu kalduvus pöörata objekti ümber telje, tugipunkti või pöördepunkti. Pöördemomenti saab tagada ka ühe jõu abil, mis toimib pöörlemisteljest kaugusel R. Sellise süsteemi pöördemoment on võrdne rakendatud jõu ja r ristkorrutisega. Pöördemoment on matemaatiliselt määratletud kui objekti nurkimpulsi kiiruse muutus. On selgelt näha, et see ühildub lineaarsete liikumiste jõu ja lineaarse impulsi suhtega. Pöördemoment võrdub ka inertsmomendi ja nurkkiirenduse korrutisega. Pöördemoment on vektor, mille suund on määratud jõu ja kauguse ristkorrutisega. See on risti pöörlemistasandiga.
Mis vahe on jõul ja pöördemomendil?
• Jõudu võib toimida kas eraldiseisva jõuna või pöördemomendina.
• Pöördemoment on nurkliikumise jõu vaste.
• Pöördemomenti mõõdetakse njuutonites, samas kui jõudu mõõdetakse njuutonites.
• Jõud võib esineda ilma pöördemomendita, kuid pöördemomenti ei saa definitsiooni järgi ilma jõuta.
