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力偶矩

力偶矩簡(jiǎn)稱(chēng)為“力偶的力矩”,亦稱(chēng)“力偶的轉(zhuǎn)矩”力偶是兩個(gè)相等的平行力,它們的合力等于其中一個(gè)平行力與平行力之間的距離(稱(chēng)力偶臂)的乘積,稱(chēng)作“力偶矩”力偶矩與旋轉(zhuǎn)軸的位置無(wú)關(guān)。

力偶矩力偶矩
目錄

基本介紹 編輯本段

力偶矩的單位與常用的扭矩相同“?!撩?千克×米方/秒方)表示;力偶矩是一個(gè)矢量,它的方向和組成力偶的兩個(gè)力的方向之間的關(guān)系遵循右手螺旋定律。對(duì)于有定軸的物體,物體在力偶的作用下會(huì)繞定軸旋轉(zhuǎn);沒(méi)有固定軸的物體,在力偶的作用下,會(huì)繞過(guò)質(zhì)心的軸轉(zhuǎn)動(dòng)。

工作特性 編輯本段

1.力偶作用面上任意一點(diǎn)的合力為零;所以不會(huì)改變物體的平移狀態(tài),只會(huì)改變物體的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。

2.通常情況下,情侶只能靠武力情侶來(lái)平衡;但是在定軸旋轉(zhuǎn)時(shí),可以使用圓周力(即力矩)來(lái)平衡。

3.保持力偶力矩的大小和方向不變,改變力偶中力的大小和力偶臂的長(zhǎng)度,不會(huì)改變其對(duì)剛體的作用。

4.空間力偶矩是每個(gè)力偶矩的矢量和;等于每個(gè)力偶矩平面力偶矩代數(shù)。

力偶力矩是由作用在不同作用線(xiàn)上的兩個(gè)力產(chǎn)生的兩個(gè)力大小相等,方向相反,力偶力矩會(huì)產(chǎn)生純轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)。

力偶矩是一個(gè)自由矢量,所以無(wú)論作用在物體的什么地方,效果都是一樣的。

計(jì)算方法 編輯本段

計(jì)算兩個(gè)力偶產(chǎn)生的力矩,可以取任意一點(diǎn)的力矩和,但為了消除一個(gè)力的力矩,往往取力作用在直線(xiàn)上的一點(diǎn)上。

在三維系統(tǒng)中,力偶矩常采用矢量法計(jì)算, M=r F,其中 r 是一個(gè)力中任意點(diǎn)到另一個(gè)力中任意點(diǎn)的位置矢量。

力偶矩的合成可以從力偶系中的矢量和得到。

相關(guān)應(yīng)用 編輯本段

力偶是機(jī)械工程中一個(gè)非常有用的概念。這里有幾個(gè)例子:

用手?jǐn)Q螺絲刀的時(shí)候,螺絲刀會(huì)有一對(duì)的感覺(jué)。

當(dāng)用螺絲刀擰螺絲時(shí),螺絲會(huì)有力偶的感覺(jué)。

在水中旋轉(zhuǎn)的螺旋槳會(huì)感受到水阻力造成的力偶。

在均勻電場(chǎng)中,電偶極會(huì)感受到電場(chǎng)的力偶。

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