Différence principale - couple vs torsion

Le couple et la torsion sont tous deux liés aux effets de rotation subis par un corps. Les différence principale entre le couple et la torsion est que couple décrit quelque chose qui est capable de produire une accélération angulaire, tandis que la torsion décrit la torsion formée dans un corps en raison d'un couple.

Qu'est-ce que le couple

Le couple décrit une force capable de changer la vitesse angulaire d'un objet ou provoquant une torsion autour d'un axe. Le couple produit par une force se trouve en multipliant la distance perpendiculaire entre la ligne de force et l'axe de rotation. Alternativement, on pourrait prendre la composante de force perpendiculaire à la ligne la plus courte entre l'axe de rotation et le point d'application de la force, puis multiplier cette composante par la longueur de la ligne la plus courte. Ceci est représenté dans le schéma ci-dessous:

Définition du couple

Le couple est donné par

, et la distance la plus courte entre l'axe de rotation et le point d'application de la force est

. La force est

et la composante de force perpendiculaire à la ligne la plus courte entre l'axe de rotation et le point d'application est

. Ensuite, le couple est donné par

.

Les définition formelle du couple utilise le produit croisé, et de cette façon le couple est défini comme:

Cela signifie que l'amplitude du couple peut être donnée comme

, ce qui équivaut à la première définition du couple qui a été donnée.

Dans les situations de tous les jours, les couples sont ce que nous utilisons pour créer des effets de rotation ou pour produire une torsion. Lorsque vous utilisez une clé pour serrer un écrou, vous appliquez un couple. Lorsque vous tournez un volant, vous appliquez deux forces antiparallèles sur le volant qui créent des couples. Dans une balançoire, des couples sont produits à chaque extrémité par le poids des personnes qui s'y trouvent.

Une balançoire fonctionne à cause des couples

Qu'est-ce que la torsion

La torsion décrit un effet de « torsion », où différentes parties d'un objet subissent différents déplacements angulaires (appelés « angle de torsion ») autour de l'axe de rotation. Pour créer une torsion, un couple est nécessaire.

La torsion décrit un effet de torsion.

La torsion se produit lorsque le couple provoque l'application d'une contrainte de cisaillement sur le corps. Lorsque la contrainte de cisaillement appliquée à différentes parties du corps est différente, elles subissent différentes quantités de déplacements angulaires. L'angle de torsion maximal se produit aux extrémités de l'objet tandis que le milieu subit un angle de torsion nul. On peut montrer que pour un objet de section uniforme soumis à une torsion par un couple

, l'angle de torsion maximal

est donné par:

Ici,

est la longueur de l'objet,

est la quantité dite "constante de torsion", et

est le module de cisaillement du matériel.

Différence entre couple et torsion

Ce qu'il décrit

Couple est quelque chose qui a la capacité de créer une accélération angulaire.

Torsion est une torsion produite en raison de la torsion.

Image de courtoisie

« Une force est appliquée à une particule libre de tourner autour d'un axe fixe. La force est représentée décomposée en composants perpendiculaires et parallèles… » par StradivariusTV (Travail personnel) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons

"Un chien joue sur une balançoire avec des enfants en Écosse, mars 1919. Photographie de William Reid, National Geographic" par Photographes du National Geographic [Domaine public], via Wikimedia Commons

« Torsion d'une section carrée solide. par Orion 8 (Travail personnel) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons