כוח מול מומנט
כוח ומומנט הם שני מושגים חשובים מאוד שנדונו במסגרת הפיזיקה. שני המושגים הללו ממלאים תפקיד מרכזי בתחומים כמו מכניקה, הנדסה וכמעט בכל התחומים בפיזיקה. במאמר זה, אנו הולכים לדון מהו כוח, מהו מומנט, ובהגדרות של כוח ומומנט, ולבסוף נשווה את שניהם ונדון בהבדל בין כוח ומומנט.
מה זה כוח?
כוח הוא מושג חשוב מאוד בכל צורות הפיסיקה. במובן הבסיסי ביותר, ישנם ארבעה כוחות יסוד. אלה הם כוח כבידה, כוח אלקטרומגנטי, כוח חלש וכוח חזק.אלה ידועים גם כאינטראקציות והם כוחות שאינם יוצרים מגע. הכוחות היומיומיים שבהם אנו משתמשים בעת דחיפת חפץ או ביצוע כל סוג של עבודה הם כוחות מגע. יש לציין שכוחות פועלים תמיד בזוגות. הכוח מעצם A על עצם B שווה ומנוגד לכוח מעצם B על עצם A. זה ידוע כחוק התנועה השלישי של ניוטון.
הפירוש המקובל לכוח הוא "היכולת לעשות עבודה". יש לציין שדרוש כוח לעשות עבודה, אבל כל כוח לא בהכרח עושה עבודה. כדי להפעיל כוח, נדרשת כמות אנרגיה. אנרגיה זו מועברת לאחר מכן לעצם שעליו פעל הכוח. כוח זה אכן פועל על האובייקט השני. במובן זה כוח הוא שיטה להעברת אנרגיה.
מהו מומנט?
מומנט מנוסה בפעילויות יומיומיות פשוטות כמו סיבוב ידית דלת, חיזוק בריח, סיבוב ההגה, חתירה על אופניים או אפילו סיבוב ראש.יש לשים לב שבכל אחת ואחת מהתנועות הללו ישנה תנועה מעגלית או סיבובית. ניתן להראות שבכל תנועה שבה מתרחש שינוי בתנע הזוויתי יש תמיד מומנט הפועל על האובייקט. מומנט נוצר על ידי זוג כוחות הדומים בגודלם, מנוגדים בכיוון ומקבילים זה לזה. שני הכוחות הללו מופרדים על ידי מרחק סופי.
בפיסיקה, גם למונח מומנט יש את אותה משמעות כמו מומנט. מומנט מוגדר כנטייה של כוח, לסובב עצם סביב הציר, נקודת המשען או ציר. ניתן לספק מומנט גם באמצעות כוח יחיד הפועל במרחק "r" מציר הסיבוב. המומנט של מערכת כזו שווה למכפלת הצלב של הכוח המופעל ו-r. המומנט מוגדר מתמטית כקצב שינוי התנע הזוויתי של עצם. ניתן לראות בבירור שזה תואם את הקשר כוח - מומנטום ליניארי בתנועות ליניאריות.המומנט שווה גם למכפלת מומנט האינרציה והתאוצה הזוויתית. מומנט הוא וקטור עם הכיוון שנקבע על ידי המכפלה הצולבת של כוח ומרחק. הוא מאונך למישור הסיבוב.
מה ההבדל בין כוח ומומנט?
• כוח יכול להיות פועל ככוח בלבד או כמומנט.
• מומנט הוא המקביל לכוח בתנועה זוויתית.
• מומנט נמדד בניוטון מטרים ואילו כוח נמדד בניוטון.
• כוח יכול להיות נוכח ללא מומנט, אבל מומנט לא יכול להיות נוכח ללא כוח בהגדרה.
