แรงเทียบกับแรงบิด
แรงและแรงบิดเป็นสองแนวคิดที่สำคัญมากที่กล่าวถึงภายใต้ฟิสิกส์ แนวคิดทั้งสองนี้มีบทบาทสำคัญในสาขาต่างๆ เช่น กลศาสตร์ วิศวกรรมศาสตร์ และเกือบทุกสาขาในฟิสิกส์ ในบทความนี้ เราจะพูดถึงว่าแรงคืออะไร แรงบิดคืออะไร และคำจำกัดความของแรงและแรงบิด และสุดท้ายจะเปรียบเทียบทั้งสองและหารือเกี่ยวกับความแตกต่างระหว่างแรงและแรงบิด
แรงคืออะไร
แรงเป็นแนวคิดที่สำคัญมากในทุกรูปแบบของฟิสิกส์ ในความหมายพื้นฐานที่สุด มีแรงพื้นฐานสี่ประการ ได้แก่ แรงโน้มถ่วง แรงแม่เหล็กไฟฟ้า แรงอ่อน และแรงจัดสิ่งเหล่านี้เรียกว่าปฏิสัมพันธ์และเป็นแรงที่ไม่สัมผัส แรงในแต่ละวันที่เราใช้เมื่อผลักวัตถุหรือทำงานประเภทใด ๆ เป็นแรงสัมผัส ต้องสังเกตว่ากองกำลังมักทำหน้าที่เป็นคู่ แรงจากวัตถุ A บนวัตถุ B มีค่าเท่ากันและอยู่ตรงข้ามกับแรงจากวัตถุ B บนวัตถุ A ซึ่งเรียกว่ากฎการเคลื่อนที่ข้อที่ 3 ของนิวตัน
การตีความทั่วไปของกำลังคือ “ความสามารถในการทำงาน” ต้องสังเกตว่าแรงจำเป็นต้องทำงาน แต่ทุกแรงไม่จำเป็นต้องทำงาน ต้องใช้พลังงานจำนวนหนึ่งเพื่อออกแรง พลังงานนี้จะถูกถ่ายโอนไปยังวัตถุที่แรงกระทำ แรงนี้ทำงานบนวัตถุที่สอง ในแง่นี้ แรงคือวิธีการถ่ายโอนพลังงาน
แรงบิดคืออะไร
แรงบิดมีประสบการณ์ในกิจกรรมง่ายๆ ในแต่ละวัน เช่น หมุนลูกบิดประตู ขันน๊อต หมุนพวงมาลัย พายเรือ หรือแม้แต่หันศีรษะต้องสังเกตว่าในการเคลื่อนไหวแต่ละครั้งมีการเคลื่อนไหวเป็นวงกลมหรือหมุน สามารถแสดงให้เห็นได้ว่าในทุกการเคลื่อนไหวที่มีการเปลี่ยนแปลงของโมเมนตัมเชิงมุม จะมีแรงบิดกระทำต่อวัตถุอยู่เสมอ แรงบิดเกิดจากแรงคู่หนึ่งซึ่งมีขนาดใกล้เคียงกัน มีทิศทางตรงกันข้าม และขนานกัน แรงทั้งสองนี้ถูกคั่นด้วยระยะทางจำกัด
ในทางฟิสิกส์ คำว่าโมเมนต์มีความหมายเดียวกับแรงบิด แรงบิดถูกกำหนดให้เป็นแนวโน้มของแรงในการหมุนวัตถุรอบแกน จุดศูนย์กลาง หรือจุดหมุน นอกจากนี้ยังสามารถจัดให้มีแรงบิดโดยใช้แรงเดี่ยวกระทำที่ระยะห่าง “r” จากแกนหมุน แรงบิดของระบบดังกล่าวเท่ากับผลคูณของแรงที่ใช้และ r แรงบิดถูกกำหนดทางคณิตศาสตร์เป็นอัตราการเปลี่ยนแปลงของโมเมนตัมเชิงมุมของวัตถุ จะเห็นได้อย่างชัดเจนว่าสิ่งนี้เข้ากันได้กับความสัมพันธ์ของแรง-โมเมนตัมเชิงเส้นในการเคลื่อนที่เชิงเส้นแรงบิดยังเท่ากับผลคูณของโมเมนต์ความเฉื่อยและความเร่งเชิงมุม แรงบิดเป็นเวกเตอร์ที่มีทิศทางกำหนดโดยผลคูณของแรงและระยะทาง ตั้งฉากกับระนาบการหมุน
แรงกับแรงบิดต่างกันอย่างไร
• แรงสามารถทำหน้าที่เป็นแรงอย่างเดียวหรือเป็นแรงบิดได้
• แรงบิดคือแรงในการเคลื่อนที่เชิงมุม
• แรงบิดวัดเป็นนิวตันเมตร ส่วนแรงวัดเป็นนิวตัน
• แรงสามารถเกิดขึ้นได้โดยไม่มีแรงบิด แต่ไม่สามารถแสดงแรงบิดได้หากไม่มีแรงตามคำจำกัดความ