La coppia e la torsione sono entrambe correlate agli effetti di svolta sperimentati da un corpo. Il differenza principale tra coppia e torsione è quello la coppia descrive qualcosa che è in grado di produrre un'accelerazione angolare, mentre torsione descrive la torsione formata in un corpo a causa di una coppia.
La coppia descrive una forza di cui è capace cambiare la velocità angolare di un oggetto o causando la torsione su un asse. La coppia prodotta da una forza si ottiene moltiplicando la distanza perpendicolare tra la linea di forza e l'asse di rotazione. In alternativa, si potrebbe prendere il componente di forza perpendicolare alla linea più breve tra l'asse di rotazione e il punto di applicazione della forza, e quindi moltiplicare questo componente per la lunghezza della linea più corta. Questo è illustrato nello schema seguente:
Definizione di coppia
La coppia è data da , e la distanza più breve tra l'asse di rotazione e il punto di applicazione della forza è . La forza è e il componente di forza perpendicolare alla linea più corta tra l'asse di rotazione e il punto di applicazione è . Quindi, la coppia è data da
.
Il formale definizione per coppia usa il prodotto incrociato, e in questo modo la coppia è definita come:
Ciò significa che l'entità della coppia può essere data come , che è equivalente alla prima definizione di coppia che è stata data.
Nelle situazioni quotidiane, i momenti torcenti sono ciò che utilizziamo per creare effetti di svolta o per produrre torsioni. Quando si utilizza una chiave per serrare un dado, si applica una coppia. Quando si gira un volante, si applicano due forze antiparallelo sulla ruota che creano coppie. In un altalenante, le coppie sono prodotte a ciascuna estremità dai pesi delle persone su di esso.
Un altalena funziona a causa di coppie
La torsione descrive un effetto di "torsione", in cui parti diverse di un oggetto subiscono differenti spostamenti angolari (indicati come "angolo di torsione") attorno all'asse di rotazione. Per creare una torsione, è necessaria una coppia.
La torsione descrive un effetto di torsione.
La torsione si verifica quando la coppia provoca una sollecitazione di taglio sul corpo. Quando lo sforzo di taglio applicato a diverse parti del corpo è diverso, subiscono diverse quantità di spostamenti angolari. L'angolo massimo di torsione si verifica alle estremità dell'oggetto mentre il centro subisce un angolo di torsione pari a zero. Si può dimostrare che per un oggetto con una sezione trasversale uniforme sotto la torsione di una coppia , l'angolo massimo di torsione è dato da:
Qui, è la lunghezza dell'oggetto, è la quantità conosciuta come "costante di torsione", e è il modulo di taglio del materiale.
momento torcente è qualcosa che ha la capacità di creare un'accelerazione angolare.
Torsione è una torsione prodotta a causa della torsione.
Cortesia dell'immagine
"Una forza viene applicata a una particella libera di ruotare attorno ad un asse fisso. La forza viene mostrata scomposta in componenti perpendicolari e paralleli ... "di StradivariusTV (Opera propria) [CC BY-SA 3.0], tramite Wikimedia Commons
"Un cane gioca su un'altalena con bambini in Scozia, nel marzo del 1919. Fotografia di William Reid, National Geographic" di Photographes du National Geographic [Public Domain], tramite Wikimedia Commons
"Torsion of a solid square section." Di Orion 8 (Opera propria) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons