Principal diferença - momento vs. casal

Na física, os termos momento e casal estão relacionados a forças que causam efeitos de rotação nos corpos. o principal diferença entre o momento e o casal é isso, em um momento, pode ou não haver uma força resultante como consequência das forças que causam o efeito de viragem, enquanto que, em um casal, não há força resultante.

O que é momento

Tecnicamente, um momento é uma combinação de uma quantidade física e uma distância. No entanto, neste artigo usamos o termo “momento” para significar o “torque” que um objeto experimenta devido a uma força. O torque

sobre qualquer ponto devido a uma força

é dado pelo produto cruzado entre

e o vetor

tirado do ponto em que estamos interessados, até o ponto onde a força é aplicada:

Definindo Torque

o magnitude de torque pode ser dado pelo produto da força e distância perpendicular à linha de ação da força:

Encontrar a magnitude do torque usando a distância perpendicular à linha de ação da força.

Então, neste caso,

O que é casal

UMA casal descreve um sistema onde há um torque resultante por um sistema de forças, sem que haja uma força resultante. Vejamos um sistema onde um par de forças, cada uma com uma magnitude

, separados por uma distância perpendicular

formar um casal.

Como a força resultante deve ser 0, segue-se que as forças devem estar agindo em direções opostas e também que têm as mesmas magnitudes. Calculamos o torque devido a essas forças abaixo.

Um casal

Vamos considerar o torque em

. Este é o ponto médio entre as duas forças. Cada força contribui para um efeito de rotação no sentido horário sobre este ponto. Então, o momento total (sentido horário) sobre O é:

Observe que, para um casal, o torque resultante é sempre o mesmo, independentemente de qual ponto os momentos são tomados. No exemplo acima, podemos confirmar isso aproveitando o momento sobre o ponto

. Neste caso, o torque pela força em

é 0 (porque a distância para a força é 0). Então, o torque líquido é devido apenas à força na outra extremidade do objeto. Esta força está a uma distância perpendicular

afastado, então o torque é:

Exemplos de casais envolvem forças aplicadas pelas mãos em um volante, forças na cabeça de uma chave de fenda e forças atuando nos pedais de uma bicicleta.

A força exercida pelas mãos em um volante Formato um casal

Diferença entre momento e casal

Força resultante:

UMA momento pode ou não acompanhar uma força resultante.

UMA casal não acompanha uma força resultante.

Efeito da Força:

UMA momento pode ocorrer com apenas uma força.

Mas, um casal não pode ser produzida por uma única força.

Cortesia de imagem:

“Mãos no volante.” por Vernon Chan [CC BY 2.0], via Wikimedia Commons