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力臂和力矩的關(guān)系

2021-01-18 09:59:52文/陳宇航

力的作用線到轉(zhuǎn)動(dòng)軸的垂直距離。與動(dòng)力對(duì)應(yīng)的力臂叫動(dòng)力臂,與阻力對(duì)應(yīng)的力臂叫阻力臂。力矩表示力對(duì)物體作用時(shí)所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)的物理量。力和力臂的乘積為力矩。力矩是矢量。力對(duì)某一點(diǎn)的力矩的大小為該點(diǎn)到力的作用線所引垂線的長(zhǎng)度(即力臂)乘以力的大小,其方向則垂直于垂線和力所構(gòu)成的平面用力矩的右手螺旋法則來(lái)確定。

力臂和力矩的關(guān)系

力矩的性質(zhì)

1.力F對(duì)點(diǎn)O的矩,不僅決定于力的大小,同時(shí)與矩心的位置有關(guān)。矩心的位置不同,力矩隨之不同。

2.當(dāng)力的大小為零或力臂為零時(shí),則力矩為零。

3.力沿其作用線移動(dòng)時(shí),因?yàn)榱Φ拇笮 ⒎较蚝土Ρ劬鶝](méi)有改變,所以,力矩不變。

4.相互平衡的兩個(gè)力對(duì)同一點(diǎn)的矩的代數(shù)和等于零。

力矩的應(yīng)用

在生活中用扳手?jǐn)Q緊螺母時(shí),作用于扳手上的力F使扳手繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),手上用的力F越大,螺帽擰得越緊。這說(shuō)明,使扳手繞支點(diǎn)O的轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)不僅與力F的大小成正比,而且與支點(diǎn)O到作用線的垂直距離r(稱(chēng)力臂)也成正比。引用“力矩”來(lái)度量力使物體繞支點(diǎn)(稱(chēng)為矩心)轉(zhuǎn)動(dòng)的效應(yīng)。力F對(duì)矩心0點(diǎn)的矩簡(jiǎn)稱(chēng)力矩,用M(F)表示,其大小等于力F的大小與力臂r的乘積, 即M(F)=F·r。

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