Koppel en torsie houden allebei verband met draaiende effecten die een lichaam ervaart. De grootste verschil tussen koppel en torsie is dat koppel beschrijft iets dat in staat is om een hoekversnelling te produceren, terwijl draaiing beschrijft de draaiing gevormd in een lichaam als gevolg van een koppel.
Koppel beschrijft een kracht die daartoe in staat is de hoeksnelheid van een voorwerp veranderen of veroorzaken torsie om een as. Het koppel geproduceerd door een kracht wordt gevonden door de loodrechte afstand tussen de krachtlijn en de rotatie-as te vermenigvuldigen. Als alternatief zou men de krachtcomponent loodrecht op de kortste lijn tussen de rotatieas en het aangrijpingspunt van de kracht kunnen nemen, en vervolgens deze component met de lengte van de kortste lijn vermenigvuldigen. Dit wordt weergegeven in het onderstaande schema:
Definitie van koppel
Koppel wordt gegeven door , en de kortste afstand tussen de rotatieas en het aangrijpingspunt van de kracht is . De kracht is en de krachtcomponent loodrecht op de kortste lijn tussen de rotatieas en het punt van toepassing is . Vervolgens wordt het koppel gegeven door
.
De formeel definitie voor koppel gebruikt de kruisproduct, en op deze manier wordt koppel gedefinieerd als:
Dit betekent dat de sterkte van het koppel kan worden opgegeven als , wat equivalent is aan de eerste definitie voor koppel dat werd gegeven.
In alledaagse situaties zijn draaimomenten die we gebruiken om draaiende effecten te creëren of om te draaien. Wanneer u een moersleutel gebruikt om een moer vast te zetten, brengt u een koppel aan. Wanneer je een stuurwiel draait, breng je twee antiparallelle krachten aan op het wiel die koppel genereren. In een wip worden draaimomenten aan elk uiteinde geproduceerd door de gewichten van mensen erop.
Een wip werkt vanwege koppels
Torsie beschrijft een "draai" -effect, waarbij verschillende delen van een object verschillende hoekverplaatsingen ondergaan (de "draaihoek") rond de rotatie-as. Om torsie te creëren, is een koppel noodzakelijk.
Torsie beschrijft een draaiend effect.
Torsie vindt plaats wanneer het koppel ervoor zorgt dat er een schuifspanning op het lichaam wordt uitgeoefend. Wanneer de schuifspanning op verschillende delen van het lichaam verschillend is, ondergaan ze verschillende hoeveelheden hoekverplaatsingen. De maximale draaiingshoek treedt op aan de uiteinden van het object terwijl het midden een draaihoek van nul ervaart. Het kan worden aangetoond dat voor een object met een uniforme dwarsdoorsnede onder torsie door een koppel , de maximale draaihoek is gegeven door:
Hier, is de lengte van het object, is de hoeveelheid die bekend staat als "torsie constant", En is de afschuifmodulus van het materiaal.
torque is iets dat het vermogen heeft om een hoekversnelling te creëren.
draaiing is een twist geproduceerd als gevolg van torsie.
Afbeelding Met dank
"Er wordt een kracht uitgeoefend op een deeltje dat vrij rond een vaste as kan roteren. Kracht wordt ontbonden weergegeven in loodrechte en parallelle componenten ... "door StradivariusTV (Eigen werk) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons
"Een hond speelt op een wip met kinderen in Schotland, maart 1919. Foto door William Reid, National Geographic" door Photographes du National Geographic [Public Domain], via Wikimedia Commons
"Torsie van een stevig vierkant gedeelte." Door Orion 8 (Eigen werk) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons