Kraft vs. Moment

I fysik, kraft är den takt som arbetet är gjort och vridmoment är tendensen för en kraft att rotera ett objekt kring en axel. Medan kraftenheten är joules per sekund är vridmomentet joules per radian.

Jämförelsediagram

Kraft jämfört med Moment jämförelse diagram
KraftVridmoment
Definition Makt är den takt som arbetet är gjort, eller energi överförs. Vridmoment är tendensen hos en kraft för att rotera ett objekt kring en axel (eller vinkel eller svängning). Precis som en kraft är ett tryck eller ett drag, kan ett vridmoment ses som en twist. Symbolen för vridmomentet är τ, den grekiska bokstaven tau.
Enhet watt = joules / sekund Newton meter eller joules per radian

Kraft (fysik)

I fysik, kraft (symbol: P) är den hastighet vid vilken arbete utförs eller energi överförs, eller mängden energi som krävs eller förbrukas för en given tidsenhet. Som en förändringshastighet av arbetet eller energin i ett delsystem är makt:

,

var P är makt, W är arbete och t är tid.

De medelkraft (ofta kallad "kraft" när sammanhanget gör det klart) är den genomsnittliga mängden arbete som utförts eller överförd energi per tidsenhet. De momentan kraft är då gränsvärdet för den genomsnittliga effekten som tidsintervallet At närmar sig noll.

När överföringshastigheten eller arbetet är konstant kan allt detta förenklas till

,

var W och E är respektive arbetet eller överförd energi i tid t (vanligtvis uppmätt i sekunder).

Vridmoment

Moment applicerad på cykelhjul.

Vridmoment är tendensen för en kraft att rotera ett objekt kring en axel. Ett vridmoment kan ses som en vridning. Det är storleken beror på tre kvantiteter: För det första applicerades kraften; För det andra, längden på hävarmen som förbinder axeln till kraftöverföringspunkten; och för det tredje vinkeln mellan de två. I symboler:

var

  • är vridmomentvektorn och är vridmomentets storlek,
  • är hävarmen vektorn (vektor från axeln till kraftapplikationspunkten) och är längden (eller storleken) av hävarmen vektorn,
  • är kraftvektorn, och är kraftens storlek,
  • betecknar korsprodukten,
  • är vinkeln mellan kraftvektorn och hävarmen vektorn.

Hållarmens längd är särskilt viktig; Val av denna längd ligger lämpligt bakom driften av spakar, remskivor, växlar och de flesta andra enkla maskiner som medför en mekanisk fördel.

Enhetsenheter mot vridmoment

Kraftenheterna är energienheter delade med tiden. SI-enheten är Watt (W), som är lika med en Joule per sekund. Icke-SI-enheter omfattar kraft per sekund (erg / s), hästkraft (hk), metrisk hästkraft (Pferdestärke (PS) eller cheval vapeur (CV)) och fotpund per minut. En hästkraftsenhet motsvarar 33 000 fotpund per minut, eller den kraft som krävs för att lyfta 550 pund en fot på en sekund och motsvarar ungefär 746 watt. Andra enheter inkluderar dBm, en logaritmisk åtgärd med 1 milliwatt som referens; (mat) kalorier per timme (ofta kallad kilokalorier per timme); Btu per timme (Btu / h); och massor av kylning (12 000 Btu / h).

SI-enheten för vridmoment är Newton-mätaren (N · m). I kejserliga och amerikanska sedvanliga enheter mäts den i fotpund (ft · lbf) (även känd som "pundfötter") och för mindre mätning av vridmoment: tum pund (in · lbf) eller till och med tum ounces (in · ozf).