Voimapari

Voimapari. Kuvan tilanteessa vivun vasempaan päähän vaikuttaa alaspäin, oikeaan päähän ylöspäin suuntautuva voima. Näiden yhteinen momentti pyrkii kiertämään vipua tukipisteen ympäri.

Voimaparin muodostaa kaksi saman kappaleen eri kohtiin vaikuttavaa yhtä suurta, mutta vastakkais­suuntaista voimaa. Tällaiset voimat kumoavat toistensa vaikutuksen kappaleen massakeskipisteen kiihtymiseen, mutta niillä on momentti, jolla ne vaikuttavat kappaleen pyörimiseen. Jos kappale alku­tilanteessa on levossa, voimapari saa sen pyörimään, mutta ei siirtymään paikoiltaan.

Voimaparin momentti on suuruudeltaan yhtä suuri kuin kumpikin näistä voimista kerrottuna niiden vaikutus­suorien etäisyydellä:

$M=F_{1}(p-q)$,

missä F¹ on toinen voimista, p, ja q taas voimien vaikutus­suorien ja niitä vastaan kohtisuoran tason leikkaus­pisteiden paikkavektorit. Voimaparin voimille ei voida määrittää resultanttia.

Voimaparin muodostavat esimerkiksi ne voimat, joilla magneettikenttä vaikuttaa johdin­silmukassa tai käämissä kahteen johtimen osaan, joissa virta kulkee vastakkaisiin suuntiin. Niinpä magneetti­kenttä voi saada silmukan tai käämin pyörimään, mutta ei etenevään liikkeeseen. Tätä seikkaa hyödynnetään sähkö­moottoreissa.

Lähteet

• K. V. Laurikainen, Uuno Nurmi, Rolf Qvickström, Erkki Rosenberg, Matti Tiilikainen: Lukion fysiikka 2, s. 83, 158. WSOY, 1973. ISBN 951-0-05657-X.