什麼是力矩

问题描述

精选答案

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。

r 力矩的概念

r 在生产实践中，人们利用了各式各样的杠杆，如撬动重物的撬杠、称东西的秤等，这些不同的杠杆都利用了力矩的作用。由实践经验知道，用扳手拧螺母时，扳手和螺母一起绕螺栓的中心线转动。因此，力使物体转动的效果，不仅取决于力的大小，而且与力的作用线到支点O的距离D有关。

r 这样，就得出了力矩定义：力对O点的矩是力使物体产生绕O点转动的效应度量。它可以用一个代数量表示，其绝对值等于力矢的模与力臂的乘积，它的正负分别表示该力矩使物体产生的逆时针和顺时针的两种转向。O点叫做力矩中心，力的作用线到O点的垂直距离d叫做力臂，力臂和力的乘积叫做力对O点的力矩。

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r 力矩有什么用

r 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。在物理学里，力矩是一个向量，可以被想象为一个旋转力或角力，导致出旋转运动的改变。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。

r 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（X轴/Y轴），且掌心面向转轴（X轴/Y轴）而握拳，大拇指方向（Z轴）与该轴正向一致时取正号，反之则取负号。

r 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。

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r 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.