La coppia può essere semplicemente definita come la tendenza di una forza a creare una rotazione. Approfondiamo e scopriamo di più.
Alla fine di questo argomento, dovrai:
La coppia è anche nota come effetto di svolta, momento di forza o momento. Si riferisce all'equivalente rotazionale della forza lineare. Questo concetto è venuto con gli studi di Archimede sull'uso delle leve . Proprio come una forza lineare è una trazione o una spinta, si può dire che una coppia è il prodotto dell'intensità della forza e della distanza perpendicolare della linea di azione di una forza dall'asse di rotazione. La coppia è rappresentata dal simbolo Ƭ (la lettera greca minuscola tau). Quando la coppia è indicata come momento, è comunemente indicata con M.
l = rx F
L = rxp
In 3D, la coppia è uno pseudovettore; per le particelle puntiformi, è dato dal prodotto incrociato del vettore posizione e del vettore forza. L'entità della coppia di un corpo rigido dipende da tre grandezze: la forza applicata, il vettore del braccio di leva che collega l'origine al punto di applicazione della forza e l'angolo tra la forza e i vettori del braccio di leva. In simboli:
l = rx F
Ƭ = ‖r‖ ‖F‖ sin θ dove,
Ƭ è il vettore della coppia e Ƭ è l'entità della coppia.
r è il vettore posizione (un vettore dall'origine del sistema di coordinate definito al punto in cui viene applicata la forza)
F è il vettore forza
X indica il prodotto incrociato, che produce un vettore perpendicolare sia a r che a F seguendo la regola della mano destra, θ è l'angolo tra il vettore del braccio di leva e il vettore della forza.
L'unità SI per la coppia è Nm
Una forza applicata ad angolo retto a una leva moltiplicata per la sua distanza dal fulcro della leva è la sua coppia. Una forza di tre newton applicata a 2 metri dal fulcro, ad esempio, esercita la stessa coppia di una forza di un newton applicata a 6 metri dal fulcro. La direzione della coppia è determinata utilizzando la regola della presa della mano destra: se le dita della mano destra sono piegate dalla direzione del braccio di leva alla direzione della forza, il pollice punta nella direzione della coppia.
In generale, si può dire che la coppia su una particella puntiforme è il prodotto incrociato . Ƭ = rx F dove,
r è il vettore posizione della particella rispetto al fulcro, e F è la forza che agisce sulla particella.
