力矩怎么算?

力矩怎么算?,第1张

力矩等于力叉乘力臂(

M

=

F

×

r

),力矩大小

|M|

=

|F|·|r|·sinθ;系统所受合外力为0,合外力矩为0;当力的方向与力臂平行时,力矩就等于0了;力矩具有可加性,一个系统的各个力矩相加等于0,合外力矩就等于0;合外力矩等于0,角动量自然就守恒了。

根据力矩公式M=

F

r,要使M

为零,只要

F

或者N为零就可以。r为距离;F为力。

1、力为零

2、力通过转动轴或点,力臂为零,所以力矩为零。适用于定轴转与定点转;

3、力与转动轴平行,这个力不引起建的轴的垂直面内的转动情况。定点转动时依然有力矩。

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。力矩希腊字母是

tau。力矩的概念,起源于阿基米德对杠杆的研究。转动力矩又称为转矩或扭矩。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。力矩等于径向矢量与作用力的叉积。

力矩是物体受到力的作用产生的旋转效应,它可以用来描述物体的转动状态。力矩的计算公式是力乘以力臂的乘积,即:

力矩 = 力 × 力臂

其中,力是作用在物体上的力的大小,力臂是力作用点到物体的旋转轴的垂直距离。

力矩的单位是牛顿·米(N·m)。

举个例子来说明力矩的计算:

假设有一个杠杆,杠杆长度为2米,旋转轴在一端,而另一端受到一个垂直向上的力为10牛顿。那么,力矩的计算如下:

力 = 10N

力臂 = 2m

力矩 = 10N × 2m = 20N·m

这意味着在这个例子中,力为10牛顿,力臂为2米,产生的力矩为20牛顿·米。

需要注意的是,力矩的方向可以通过右手定则来确定。即,将右手的拇指指向旋转轴的方向,然后弯曲其他四个手指,手指的弯曲方向就是力矩的方向。

  1、力矩(torque):力(F)和力臂(L)的叉乘(M)。物理学上指使物体转动的力乘以到转轴的距离。

2、即:M=L×F。其中L是从转动轴到着力点的矢量, F是矢量力;力矩也是矢量。

3、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。

4、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。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的直角坐标轴上的投影为 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,其国际制单位为N·m。

5、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。一般地,力矩可以用矢量叉积(注意:不是矢量点乘)定义: 其中r是从转动轴到力的矢量, F是矢量力。

力矩等于合力乘以力臂。M=Fd

合力F为该荷载分布的面积,一般都是直角三角形。F=1/2aq(a为底边长,q为最大线荷载)d为所求作用点到通过该三角形重心沿力方向直线的距离。

如果是直角三角形的锐角顶点处d=2/3a

如果是以上情况则M=Fd=1/2aq2/3a=1/3qa^2

分布载荷可以直接转化为作用在构件特定位置的集中载荷(即一个力)。这个结论是始终成立的,与转轴的选取无关,以后可以直接应用。

扩展资料:

1、力F对点O的矩,不仅决定于力的大小,同时与矩心的位置有关。矩心的位置不同,力矩随之不同。

2、当力的大小为零或力臂为零时,则力矩为零。

3、力沿其作用线移动时,因为力的大小、方向和力臂均没有改变,所以,力矩不变。 

4、相互平衡的两个力对同一点的矩的代数和等于零。

-力矩

力矩:力和力臂的乘积叫做力对转动轴的力矩即:M=FL 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:Nm

力矩:力和力臂的乘积叫做力对转动轴的力矩,即:M=FL。

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:Nm。

一、定义

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。力矩希腊字母是 tau。力矩的概念,起源于阿基米德对杠杆的研究。转动力矩又称为转矩或扭矩。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。力矩等于径向矢量与作用力的叉积。

二、性质

1力F对点O的矩,不仅决定于力的大小,同时与矩心的位置有关。矩心的位置不同,力矩随之不同;

2当力的大小为零或力臂为零时,则力矩为零;

3力沿其作用线移动时,因为力的大小、方向和力臂均没有改变,所以,力矩不变。

4相互平衡的两个力对同一点的矩的代数和等于零。

参考资料:

力矩

力矩:力和力臂的乘积叫做力对转动轴的力矩。即:M=FL

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:Nm。

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。力矩希腊字母是 tau。力矩的概念,起源于阿基米德对杠杆的研究。转动力矩又称为转矩或扭矩。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。力矩等于径向矢量与作用力的叉积。

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。

力对轴的矩是力对物体产生绕某一轴转动作用的物理量,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。例如开门时,外力F平行于门轴的分力FП不能对门产生转动作用(图1),因为这力已被固定轴的约束力(见约束)所平衡。对门能起转动作用的力是F在垂直于门轴的平面上的分力F⊥,其数值F⊥=Fcosα。自F的作用点A作垂直于轴的平面П,与轴相交于O点。由实验得知,力F对物体的转动作用与O至F⊥的垂直距离l成正比。l称为F⊥对轴的力臂,它等于rsinβ,其中r=OA;β是F⊥与OA的夹角。因此,力F对物体的转动作用由Fcosα和rsinβ的乘积来确定,这个物理量称为力F对轴的矩,它是个代数量。当α=0°和β=90°时,力F对轴的矩最大,因此,要提高转动效率,作用力F应在轴的垂直平面内,并使其垂直于联线OA。如果力F在轴的垂直平面内(图2),力对轴的矩为rFsinβ。此量也可用△OAB面积的二倍来表示,其中AB=F。

力对点的矩是力对物体产生绕某-点转动作用的物理量,等于力作用点位置矢和力矢的矢量积。例如,用球铰链固定于O点的物体受瞬时力F的作用,F的作用点为A,r表示A的位置矢,r与F的夹角为α(图3)。若物体原为静止,受力F作用后,将沿一垂直于r和F组成的平面并通过O点的瞬时轴转动。转动作用的大小由rFsinα表示。由于瞬时轴有方向性,因此将力F对点O之矩定义为一个矢量,用M表示,即M=r×F。M的正向可由右手定则决定(图4);M的大小等于以r和F为边的三角形面积的二倍。

力F对O点的矩M,在过矩心O的直角坐标轴上有三个投影Mx、My、Mz。可以证明,Mz就是F对z轴的矩(图5)。

上述力矩概念中的"轴"和"点"都取自实物。但研究力学问题时可以不必考虑这些实物,对空间任何点和线都可以定义力对点的矩和力对轴的矩。

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。

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