力矩:力和力臂的乘积叫做力对转动轴的力矩,即:M=F*L。
式中M是力F对转动轴O的力矩,凡是使物体产生反时针方向转动效果的,定为正力矩,反之为负力矩。
单位:在国际单位制中,力矩单位是牛顿*米,简称:牛*米,符号:N*m。
拓展资料:
一、定义
比如:汽车的方向盘、旧式旋转式的水龙头、自行车的车头、钳工攻螺纹时、螺丝刀工作时。
力矩是力对物体产生转动作用的物理量。可以分为力对轴的矩和力对点的矩。即:M=LxF。其中L是从转动轴到着力点的距离矢量, F是矢量力;力矩也是矢量。
力偶是作用于同一刚体上的一对大小相等、方向相反、但不共线的一对平行力。
具体应用:
在生活中用扳手拧紧螺母时,作用于扳手上的力F使扳手绕O点转动,手上用的力F越大,螺帽拧得越紧。这说明,使扳手绕支点O的转动效应不仅与力F的大小成正比,而且与支点O到作用线的垂直距离r(称力臂)也成正比。
引用“力矩”来度量力使物体绕支点(称为矩心)转动的效应。力F对矩心0点的矩简称力矩,用M(F)表示,其大小等于力F的大小与力臂r的乘积, 即M(F)=F·r。
力矩 (moment of force) 力对物体产生转动作用的物理量。可以分为力对轴的矩和力对点的矩。即:M=LxF。其中L是从转动轴到着力点的距离矢量, F是矢量力;力矩也是矢量。
力矩的量纲是力×距离;与能量的量纲相同。但是力矩通常用牛顿▪米,而不是用焦耳作为单位。力矩的单位由力和力臂的单位决定。
力矩具有以下性质:
1. 矢量性质:力矩是一个矢量量,具有大小和方向。它的方向由右手法则确定:当右手四指沿着旋转轴的方向指向力臂方向时,大拇指所指的方向即为力矩的方向。
2. 乘积规则:力矩等于施加力的大小与力臂长度以及它们之间的夹角的乘积。
3. 产生旋转效应:力矩描述了物体受到力的作用时所产生的旋转效应。当力矩不为零时,物体会发生旋转或趋向旋转。
4. 分解原理:力矩遵循分解原理,即一个力矩可以被分解成两个或多个力矩的代数和。这种分解使得我们能够更容易地分析复杂的力矩系统。
5. 平衡条件:在平衡状态下,物体所受到的力矩总和为零。这是因为物体处于平衡时,旋转效应相互抵消,使得物体不产生转动。
6. 单位:力矩的国际单位是牛顿米(N·m)或米-牛顿(m·N)。
力矩的应用
1. 杠杆原理:杠杆是最常见的力矩应用之一。根据杠杆原理,当施加在杠杆上的力产生的力矩平衡时,可以实现力的放大或方向改变。这在工程设计、物体举起和平衡等方面都有应用。
2. 机械工程:在机械设计和工程中,力矩是分析和计算机械结构中的力学行为的重要工具。例如,在齿轮系统中,力矩用于计算传递到旋转轴上的力和扭矩。力矩还用于计算机械部件的稳定性和平衡性。
3. 刚体平衡:力矩在刚体平衡问题中发挥关键作用。通过对所有受力矩的总和进行平衡条件的分析,我们可以确定刚体是否处于平衡状态。
4. 航空航天工程:力矩在飞机、火箭和卫星等航空航天工程中广泛应用。它们用于计算和控制飞行器的姿态、稳定性和操纵性。
5. 物理学实验:在物理学实验中,力矩被用于测量和控制力的作用效果。例如,在力臂上施加一定的力矩来平衡另一个力矩,从而确定未知力的大小。
6. 工业应用:力矩在工业生产过程中有许多应用。例如,焊接、切割和铣削等工艺需要根据力矩原理来设计和操作设备。
这些是力矩在各个领域中的一些应用示例。力矩的概念在解决力学问题、设计机械系统和分析物体的旋转行为方面都具有重要意义。
力矩(或称为扭矩)是描述物体受到力力矩作用时所发生的转动效果的物理量。力矩的方向是由受力矩的本质决定的。在力矩的定义中,力矩的方向是垂直于两个向量的乘积的方向。
具体来说,对于一个物体绕固定轴的旋转,力矩的方向可以通过右手法则确定:将右手的四指指向物体绕轴旋转的方向,将大拇指伸出,大拇指的方向就是力矩的方向。
根据右手法则,如果一个力作用在物体上并沿轴的方向远离物体,则力矩的方向是出轴的;如果一个力作用在物体上并沿轴的方向靠近物体,则力矩的方向是朝轴内的。
需要注意的是,力矩的方向往往与旋转方向相对应。如果物体受到的力矩导致顺时针的旋转,那么力矩的方向可以被视为垂直于旋转平面的轴指向旋转的中心。同样地,逆时针旋转的力矩方向也遵循这个规则。
总之,力矩的方向是由受力矩本身的性质和旋转方向所决定的,可以使用右手法则来判断其方向
力矩的定义是什么
力矩(torque):力(F)和力臂(L)的乘积(M)。即:M=F·L。力矩是描述物体转动效果的物理量,物体转动状态发生变化。才肯定受力矩的作用。
当物体绕固定轴转动时,力矩只有两种可能的方向,所以可用正负号来表示。一般规定:使物体沿逆时针方向转动的力矩为正;使物体沿顺时针方向转动的力矩为负。因此作用于有固定轴的转动物体上的几个力矩的合力矩就等于它们的代数和。这个代数和将决定物体是处于平衡状态,还是非平衡状态。
在国际单位制中,力矩的单位是牛顿·米(newton-metre),注意不能写成焦耳。焦耳是能量单位,力矩和能量是两个不同的概念。
在计算力矩问题时,要注意力臂是在垂直转动轴的平面内,从转动轴到力的作用线的垂直距离。
力矩到底是什么意思
力矩是力学的基本物理量之一。
力矩在物理学里是指作用力使物体绕着转动轴或支点转动的趋向。力矩的单位是牛顿-米。
力矩 (moment of force) 力对物体产生转动作用的物理量。可以分为力对轴的矩和力对点的矩。即:M=LxF。其中L是从转动轴到着力点的距离矢量, F是矢量力;力矩也是矢量。
力矩是什么?
在物理学里,作用力使物体绕着转动轴或支点转动的趋向,称为力矩。
转动力矩又称为转矩。力矩能够使物体改变其旋转运动。推挤或拖拉涉及到作用力 ,而扭转则涉及到力矩。
简略地说,力矩是一种施加于好像螺栓或飞轮一类的物体的扭转力。例如,用扳手紧螺绩或螺帽,然后转动扳手,这动作会产生力矩来转动螺栓或螺帽。
什么叫力矩?
力矩是反映力的作用点的位置对物体运动影响的物理量。其大小等于力在垂直于该轴的平面上的分量和此分力作用线到该轴垂直距离的乘积。写成矢量形式为:M=rxF。其中r是从转动轴到着力点的距离矢量, F是矢量力;力矩也是矢量。
力矩是什么?
力使物体转动的效果,不仅跟力的大小有关,还跟力和转动轴的距离有关.力越大,力跟转动轴的距离越大,力使物体转动的作用就越大.从转动轴到力的作用线的距离,叫做力臂.力和力臂的乘积叫做力对转动轴的力矩.
力矩(torque):力(F)和力臂(L)的乘积(M).即:M=F·L.其中L是从转动轴到力的矢量, F是矢量力.
力矩的量纲是距离×力;与能量的量纲相同.但是力矩通常用牛顿-米,而不是用焦耳作为单位.力矩的单位由力和力臂的单位决定.
力对物体产生转动作用的物理量.可分为力对轴的矩和力对点的矩.力对轴的矩是力对物体产生绕某一轴转动作用的物理量.它是代数量,其大小等于力在垂直于该轴的平面上的分力同此分力作用线到该轴垂直距离的乘积;其正负号用以区别力矩的不同转向,按右手螺旋定则确定:以右手四指沿分力方向,且掌心面向转轴而握拳,大拇指方向与该轴正向一致时取正号,反之则取负号.力对点的矩是力对物体产生绕某一点转动作用的物理量.它是矢量,等于力作用点位置矢r和力矢F的矢量积.例如 ,用球铰链固定于O点的物体受力F作用,以r表示自O点至F作用点A的位置矢,r和F的夹角为a(见图).物体在F作用下 ,绕垂直于r与F组成的平面并通过O点的轴转动 .转动作用的大小和转轴的方向取决于F对O点的矩矢M,M=r×F ;M的大小为rFsina ,方向由右手定则确定 .力矩M 在过矩心O的直角座标轴上的投影为 Mx 、My 、Mz .可以证明 Mx 、My 、Mz 就是F对x ,y,z轴的矩.力矩的量纲为L2MT -2,其SI单位为N·m.
物理学中的力矩起源于阿基米德对杠杆的研究.简单一点说,力矩是一个旋转力.力矩等于作用在杠杆上的力乘以支点到力的距离.例如,3牛顿的力作用在离支点2米的杠杆上的力矩等于1牛顿的力作用在离支点6米的力矩,这里假设力与杠杆垂直.
补充
力矩(torque):力(F)和力臂(L)的乘积(M).即:M=F·L.力矩是描述物体转动效果的物理量,物体转动状态发生变化.才肯定受力矩的作用.
当物体绕固定轴转动时,力矩只有两种可能的方向,所以可用正负号来表示.一般规定:使物体沿逆时针方向转动的力矩为正;使物体沿顺时针方向转动的力矩为负.因此作用于有固定轴的转动物体上的几个力矩的合力矩就等于它们的代数和.这个代数和将决定物体是处于平衡状态,还是非平衡状态.
在国际单位制中,力矩的单位是牛顿·米(newton-metre),注意不能写成焦耳.焦耳是能量单位,力矩和能量是两个不同的概念.
在计算力矩问题时,要注意力臂是在垂直转动轴的平面内,从转动轴到力的作用线的垂直距离.
什么是力矩
严格来说,一、二楼的说法都是有问题的。
力矩M=r*F
其中r为力F的作用点对参考点的位矢,M、r、F 三者都应是矢量,*表示矢量叉乘,r和F在式中位置不能交换。
力矩的方向用右手螺旋确定,即垂直r,又垂直F。
力矩是角鼎量对时间的变化率。(这是大学物理的内容了)
先解释一下叉乘:上式M=r*F 的大小=|r||F|sina a为r和F的夹角。M的方向上面说了,有右手螺旋,即:用右手四指经小于180度的角转向F,此时拇指所指就是M的方向。
至于转动惯量,一般用字母L表示,是矢量。L=r*p(这也是个矢量叉乘的式子)。r是转动的质点到参考点的距离,p是质点的动量。
等你上了大学就会发现这些很简单,不用现在急着学!
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