گشتاور در مقابل پیچش
گشتاور و پیچش دو مفهوم بسیار مهم در زمینه هایی مانند مهندسی، فیزیک و مکانیک موتور هستند. گشتاور و پیچش هر دو نتیجه نیروهای جفت شده هستند. این مفاهیم در هنگام طراحی سازه ها و ماشین آلات بسیار مفید هستند و به دلیل تأثیر بسیار زیاد بر پایداری سیستم باید در نظر گرفته شوند. در این مقاله قصد داریم در مورد علل پیچش و گشتاور، اهمیت آنها، نحوه اندازه گیری یا محاسبه آنها و شباهت ها و تفاوت های آنها صحبت کنیم.
گشتاور
گشتاور در فعالیت های ساده روزمره مانند چرخاندن دستگیره در، بستن پیچ، چرخاندن فرمان، دست و پا زدن با دوچرخه یا حتی چرخاندن سر تجربه می شود.باید توجه داشت که در تک تک این فعالیت ها حرکات دایره ای یا چرخشی هستند. می توان نشان داد که در هر حرکتی که در آن تغییر در تکانه زاویه ای اتفاق می افتد، همیشه گشتاوری روی جسم اعمال می شود. گشتاور توسط یک جفت نیرو ایجاد می شود که از نظر بزرگی مشابه و در جهت مخالف و موازی با یکدیگر هستند. این دو نیرو با فاصله محدودی از هم جدا می شوند. در فیزیک، اصطلاح گشتاور نیز به معنای گشتاور است. گشتاور به عنوان تمایل یک نیرو برای چرخش یک جسم حول یک محور، یک نقطه تکیه یا یک محور تعریف می شود. گشتاور را می توان با استفاده از یک نیروی منفرد که در فاصله r از محور چرخش عمل می کند، تأمین کرد. گشتاور چنین سیستمی برابر است با ضرب ضربدر نیروی اعمال شده و r. گشتاور از نظر ریاضی به عنوان نرخ تغییر تکانه زاویه ای جسم و جسم تعریف می شود. به وضوح می توان دید که این با رابطه نیرو – تکانه خطی در حرکات خطی سازگار است. گشتاور نیز برابر است با حاصل ضرب ممان اینرسی و شتاب زاویه ای.گشتاور یک بردار است که جهت آن توسط ضرب ضربدر نیرو و فاصله تعیین می شود. بر صفحه چرخش عمود است.
پیچ خوردگی
پیچ خوردگی در فعالیت های روزمره مانند سفت کردن پیچ یا پیچاندن پارچه تجربه می شود. پیچش تغییر شکل اجسام در اثر یک جفت گشتاور مساوی و مخالف است. حتی اگر گشتاور خالص سیستم صفر باشد ممکن است پیچشی وجود داشته باشد. اگر یک گشتاور به یک جسم ثابت اعمال شود که نمی تواند آزادانه در هیچ جهتی بچرخد، همیشه گشتاور دیگری توسط نیروهای راکتیو روی نقطه ثابت ایجاد می شود. میزان پیچش ناشی از گشتاور اعمال شده به استحکام پیچشی سیستم بستگی دارد. زاویه پیچ و گشتاور یک رابطه خطی دارند، جایی که صلبیت پیچشی ثابت تناسب است.
تفاوت بین گشتاور و پیچش چیست؟
- گشتاور یک مفهوم قابل اندازه گیری است، در حالی که پیچش مفهومی است که به طور ریاضی توسط تنش برشی یا زاویه پیچش پیش بینی می شود.
- گشتاور حداقل به یک نیرو نیاز دارد و پیچش به حداقل دو نیرو نیاز دارد.
- گشتاور فقط به بزرگی، جهت ها و جداسازی نیروهای اعمال شده بستگی دارد، در حالی که پیچش به گشتاور، نوع ماده و شکل جسم بستگی دارد.
