力矩的方向的物理意义为甚么要垂直

问题描述

精选答案

力矩是在一个平面上的，它使物体有转动的趋势。力矩的方向由如下方法确定:方向垂直于力矩平面，用右手定则确定其指向。这样可以仅用一个矢量来唯一确定地表示力矩所在平面和及其方向。扩展资料力矩的方向这样来确定，M=r*F，这里的r与F都为矢量，r的方向这样来确定，r为力臂，从支点指向力的作用线，用右手螺旋定则判断力矩的方向，伸出右手，四指指向为r的方向，弯曲四指选择r与F间的最小夹角指向F，则大拇指指向为力矩的方向。若x轴的方向为r方向，y轴的方向为F方向，则z轴方向为力矩方向。

1、单位变换力矩的量纲是距离乘以力；依照国际单位制，力矩的单位是牛顿-米。虽然牛顿与米的次序，在数学上，是可以变换的。BIPM (国际重量测量局) 设定这次序应是牛顿-米，而不是米-牛顿。

2、国际单位制依照国际单位制，能量与功量的单位是焦耳，定义为 1 牛顿-米。但是，焦耳不是力矩的单位。因为，能量是力点积距离的标量；而力矩是距离叉积力的伪矢量。当然，量纲相同并不仅是巧合；使 1 牛顿-米的力矩，作用一全转，需要恰巧 2*Pi 焦耳的能量。事实上，力矩与能量的关系是能量和一个对数矢量2π[lnK]的乘积，即t=2πQ[lnK]，[lnk]的方向垂直于作用平面。因此用焦耳做单位也不是错误的。做圆周运动时，K=e，因此使 1 牛顿-米的力矩，作用一全转，需要恰巧 2*Pi 焦耳的能量。