Хүч ба эргэлтийн момент
Хүч ба эргүүлэх момент нь физикийн хүрээнд хэлэлцдэг маш чухал хоёр ойлголт юм. Эдгээр хоёр ойлголт хоёулаа механик, инженерчлэл, физикийн бараг бүх салбарт томоохон үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ нийтлэлд бид хүч гэж юу болох, эргүүлэх момент гэж юу болох, хүч ба эргэлтийн тодорхойлолтуудын талаар ярилцаж, эцэст нь хоёуланг нь харьцуулж, хүч ба эргүүлэх моментийн ялгааг авч үзэх болно.
Хүч гэж юу вэ?
Хүч бол физикийн бүх хэлбэрт маш чухал ойлголт юм. Хамгийн энгийн утгаараа дөрвөн үндсэн хүч байдаг. Эдгээр нь таталцлын хүч, цахилгаан соронзон хүч, сул хүч, хүчтэй хүч юм. Эдгээрийг харилцан үйлчлэл гэж нэрлэдэг бөгөөд холбоогүй хүч юм. Аливаа зүйлийг түлхэх эсвэл аливаа ажил хийх үед бидний хэрэглэдэг өдөр тутмын хүч бол контактын хүч юм. Хүч үргэлж хосоороо ажилладаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. А биетээс В объект дээрх хүч нь В биетээс А биетэд үзүүлэх хүчтэй тэнцүү бөгөөд эсрэгээрээ байна. Үүнийг Ньютоны хөдөлгөөний гурав дахь хууль гэж нэрлэдэг.
Хүчний нийтлэг тайлбар бол “ажил хийх чадвар” юм. Ажил хийхэд хүч шаардагддаг, гэхдээ бүх хүч ажил хийдэггүй гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Хүч хэрэглэхийн тулд тодорхой хэмжээний энерги шаардагдана. Дараа нь энэ энерги нь хүч үйлчилсэн объект руу шилждэг. Энэ хүч нь хоёр дахь объект дээр ажилладаг. Энэ утгаараа хүч бол энерги дамжуулах арга юм.
Момент гэж юу вэ?
Эргэх хүчийг хаалганы бариул эргүүлэх, боолт бэхлэх, жолооны хүрд эргүүлэх, унадаг дугуй сэлүүрдэх, бүр толгойгоо эргүүлэх зэрэг өдөр тутмын энгийн үйлдлүүдэд мэдэрдэг. Эдгээр хөдөлгөөн бүрт дугуй эсвэл эргэлтийн хөдөлгөөн байдаг гэдгийг анхаарах хэрэгтэй. Өнцгийн импульсийн өөрчлөлт гарсан хөдөлгөөн бүрт тухайн объектод үйлчлэх момент үргэлж байдгийг харуулж байна. Эргэлтийн момент нь ижил хэмжээтэй, эсрэг чиглэлтэй, хоорондоо параллель хос хүчнээс үүсдэг. Эдгээр хоёр хүч нь хязгаарлагдмал зайгаар тусгаарлагддаг.
Физикийн хувьд момент гэдэг нэр томъёо нь эргүүлэх моменттой ижил утгатай. Эргэлт нь объектыг тэнхлэг, тулгуур цэг эсвэл эргэлтийн эргэн тойронд эргүүлэх хүчний хандлага гэж тодорхойлогддог. Эргэлтийн тэнхлэгээс "r" зайд үйлчилдэг нэг хүчийг ашиглан эргүүлэх хүчийг бас өгч болно. Ийм системийн эргэлт нь хэрэглэсэн хүч ба r-ийн хөндлөн үржвэртэй тэнцүү байна. Моментийг математикийн хувьд объектын өнцгийн импульсийн өөрчлөлтийн хурд гэж тодорхойлдог. Энэ нь шугаман хөдөлгөөн дэх хүч – шугаман импульсийн хамааралд нийцэж байгаа нь тодорхой харагдаж байна. Мөн эргэлтийн момент нь инерцийн момент ба өнцгийн хурдатгалын үржвэртэй тэнцүү байна. Момент нь хүч ба зайны хөндлөн үржвэрээр тодорхойлогддог чиглэлтэй вектор юм. Энэ нь эргэлтийн хавтгайд перпендикуляр байна.
Хүч ба эргэлтийн хооронд ямар ялгаа байдаг вэ?
• Хүчийг дангаар нь эсвэл эргүүлэх моментоор үйлчилж болно.
• Момент нь өнцгийн хөдөлгөөн дэх хүчний эсрэг хүч юм.
• Эргэлтийн хүчийг Ньютон метрээр, харин хүчийг Ньютоноор хэмждэг.
• Хүч нь эргүүлэх моментгүйгээр байж болох ч хүчгүй момент байж болохгүй.
