Voiman momentti

Voiman momentti tai lyhyesti momentti (tunnus M, T tai ${\displaystyle {\boldsymbol {\tau }}}$)^[1][2] on mekaniikassa pseudovektorimuotoinen suure, joka kuvaa systeemiin kohdistuvaa vääntövaikutusta. Pisteeseen kohdistuvan voiman tuottama momentti eli voiman momentti lasketaan vääntävän voiman ja vipuvarren ristitulona. Momentin SI-järjestelmän mukainen yksikkö on newtonmetri (Nm^[3]). Suureen standisoitu nimi on "momentti", mutta myös vääntömomenttia ja kiertomomenttia käytetään yleisesti. Ne viittaavat siis samaan suureeseen.

Vektorimuotoisesta momentista voidaan muodostaa pseudoskalaari (tunnus M, T tai ${\displaystyle \tau }$) ottamalla pistetulo pyörimisakselin suhteen. Niin sanotun oikean käden sopimuksen mukaan vastapäivään vääntävän momentin etumerkki on plus, myötäpäivään vääntävän miinus. Vektorina vaakatasossa vastapäivään vääntävä momentti osoittaa ylöspäin, myötäpäivään vääntävä alaspäin. ^lähde?

Momentti määritellään ristitulon avulla, kun taas voiman ja matkan pistetulo on voiman tekemä työ. Koska energia ja momentti ovat eri tyyppisiä suureita, momentin yksikkönä ei suositella käytettävän energian tai työn yksikköä joule, vaikka yksiköt vastaavatkin toisiaan (J = Nm).^[2] Toisaalta momentin tekemä työ on momentin ja kiertokulman tulo, jolloin momentin yksikkö on jossain tapauksissa luonnollista kirjoittaa muotoon joule per radiaani (J/rad).

Momenttia voi epätäsmällisesti ajatella kappaletta ”pyörittävänä voimana”, sillä momentin asema pyörimisliikettä kuvaavissa yhtälöissä on samanlainen kuin etenevässä liikkeessä voimalla. Jos kappaleeseen kohdistuva kokonaismomentti pyörimisakselin suhteen on nollasta poikkeava, kappaleen pyörimismäärä eli liikemäärämomentti muuttuu.

Momentin käsite liittyy myös vipuihin. Vipu on tasapainossa silloin, kun siihen kohdistuvien voimien momenttien summa on nolla.

1. ↑ [1] SI-opas 2013, SFS
2. ↑ ^{a b} Suomen Standardisoimisliitto: SI-opas : 2019 : kansainvälinen suure- ja yksikköjärjestelmä = international system of quantities and units, s. 30. Suomen Standardisoimisliitto SFS ry, 2019. ISBN 978-952-242-411-2. Teoksen lataussivu.
3. ↑ [2] SI-opas, SFS, sivu 16