力偶,力矩,力偶矩那個(gè)對(duì)剛體的作用效果與其在作用面的位置無關(guān)
- 教育綜合
- 2022-12-12 17:43:15
力矩 力偶 力偶矩有什么區(qū)別
一、作用對(duì)象不同
1、力矩是指作用于一般物體。
2、力偶是作用于同一剛體上。
3、力偶矩是作用于同一剛體上。
二、作用的力不同
1、力矩是指作用力使物體繞著轉(zhuǎn)動(dòng)軸或支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的趨向。
2、力偶是一對(duì)大小相等、方向相反、但不共線的一對(duì)平行力。
3、力偶矩是兩個(gè)相等的平行力的合力矩。
三、計(jì)算方法不同
1、力矩:可以分為力對(duì)軸的矩和力對(duì)點(diǎn)的矩。即:M=LxF。其中L是從轉(zhuǎn)動(dòng)軸到著力點(diǎn)的距離矢量,F是矢量力、力矩也是矢量。
2、力偶:用M(F,F')表示,即M=±Fd,其中F為力的大小,d為距離大小。
3、力偶矩:等于平行力中的一個(gè)力與平行力之間距離(稱力偶臂)的乘積,即M=FL,F(xiàn)為力的大小,L為長(zhǎng)度大小。
擴(kuò)展資料
力矩的性質(zhì)
1、力F對(duì)點(diǎn)O的矩,不僅決定于力的大小,同時(shí)與矩心的位置有關(guān)。矩心的位置不同,力矩隨之不同。
2、當(dāng)力的大小為零或力臂為零時(shí),則力矩為零。
3、力沿其作用線移動(dòng)時(shí),因?yàn)榱Φ拇笮?、方向和力臂均沒有改變,所以力矩不變。
4、相互平衡的兩個(gè)力對(duì)同一點(diǎn)的矩的代數(shù)和等于零。
參考資料來源:百度百科-力矩
剛體上作用力偶的力偶矩大小與矩心的具體位置無關(guān)?
組成力偶的兩個(gè)力對(duì)其作用面內(nèi)任一點(diǎn)的矩的代數(shù)和恒等于力偶矩,而與矩心位置無關(guān)。
通過矩心的平行線,則兩個(gè)力分別的力矩就是力和矩心平行線的間距和F的乘積
當(dāng)矩心(平行線)處于力平行線之內(nèi),使得距離力1=L1,距離力2=L2
有L1+L2=L
顯然力1和2產(chǎn)生的力矩轉(zhuǎn)向相同
故FL1+FL2=FL
當(dāng)矩心(平行線)處于力平行線之外,同理存在L1和L2,
若L1>L2
則L1-L2=L
若L2>L1
則L2-L1=L
總之L1和L2中較大的一個(gè)Lmax減去較小的一個(gè)Lmin等于L
而顯然兩個(gè)力產(chǎn)生的力矩轉(zhuǎn)向相反
力矩為FLmax-FLmin=FL
故而力偶矩大小恒等FL
和矩心選擇無關(guān)
擴(kuò)展資料:
大小相等、方向相反,但作用線不在同一直線上的一對(duì)力。力偶能使物體產(chǎn)生純轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)。例如,用雙手使用絲錐,施加的力偶對(duì)絲錐不會(huì)產(chǎn)生橫向側(cè)壓力,這樣鉆得的孔才能與表面垂直。力偶的二力對(duì)空間任一點(diǎn)之矩的和是一常量,稱為力偶矩。
用靜力學(xué)公理和幾何學(xué)可證明:一力偶可用與其作用面相平行和力偶矩相等的另一力偶代替,而不改變其對(duì)剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)作用。
參考資料來源:百度百科-力偶
力偶特性有哪些
力偶有3個(gè)特性。
1、力偶沒有合力,所以力偶不能用一個(gè)力來代替,也不能與一個(gè)力來平衡。
2、力偶對(duì)其作用面內(nèi)任一點(diǎn)之矩恒等于力偶矩,且與矩心位置無關(guān)。
3、在同一平面內(nèi)的兩個(gè)力偶,如果它們的力偶矩大小相等,轉(zhuǎn)向相同,則這兩個(gè)力偶等效。稱為力偶的等效條件。
擴(kuò)展資料
一般,將作用于同一剛體上的大小相等,方向相反但不共線的兩個(gè)平行力組成的力系,稱為力偶,力偶為矢量,力偶是一種只有合轉(zhuǎn)矩(所有轉(zhuǎn)矩的總合),沒有合力的力系統(tǒng)。
因此,它又稱為純轉(zhuǎn)矩。作用于物體,力偶能夠使物體完全不呈現(xiàn)任何平移運(yùn)動(dòng),只呈現(xiàn)純旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。最簡(jiǎn)單的力偶是由兩只大小相等,方向相反的力構(gòu)成的,力偶的國(guó)際單位制是牛頓*米。力偶是指兩個(gè)大小相等方向相反的特殊力系。
力偶(couple),大小相等、方向相反、作用線不在同一直線上的一對(duì)力。力偶對(duì)物體產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)。力偶的二力對(duì)空間任一點(diǎn)之矩的和是一常矢量,稱為力偶矩。一力偶可用與其作用面平行、力偶矩相等的另一力偶代替,而不改變其對(duì)剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)。
力偶矩對(duì)物體的轉(zhuǎn)動(dòng)效果問題
力偶矩的轉(zhuǎn)動(dòng)效果與其作用在物體上的位置無關(guān),這句話應(yīng)該是這么理解的:力偶矩使物體繞其作用面內(nèi)任意一點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)效果與矩心無關(guān),效果完全由力偶矩的大小決定! 力偶作用其兩端,則木棒繞中心點(diǎn)自轉(zhuǎn),那如果在木棒的上的某2個(gè)點(diǎn)處作用一個(gè)與前面大小相同,方向相同的力偶矩,則木棒就不繞中心自轉(zhuǎn)了,但轉(zhuǎn)動(dòng)效果還是一樣的! 并不是只有繞同一個(gè)中心轉(zhuǎn)動(dòng)才能算是轉(zhuǎn)動(dòng)效果一樣! 所謂轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)即促使物體轉(zhuǎn)動(dòng)而施加的強(qiáng)度。 力偶對(duì)物體的轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)取決于力偶矩的大小、力偶矩的轉(zhuǎn)向、力偶的作用面三要素力偶矩和力偶矩矢的區(qū)別是什么?
一、代表意義不同:
1、力偶矩簡(jiǎn)稱為“力偶的力矩”,亦稱“力偶的轉(zhuǎn)矩”。力偶是兩個(gè)相等的平行力,它們的合力矩等于平行力中的一個(gè)力與平行力之間距離(稱力偶臂)的乘積,稱作“力偶矩”,力偶矩與轉(zhuǎn)動(dòng)軸的位置無關(guān)。
2、力偶的作用面可以平行移動(dòng)而不改變力偶對(duì)物體的作用。因此,空間力偶對(duì)物體的作用決定于力偶三要素:力偶矩的大??;力偶作用面在空間的方位;力偶在作用面內(nèi)的轉(zhuǎn)向。
二、作用不同:
1、力偶對(duì)剛體的作用完全決定于力偶矩矢。力偶矩的單位和力矩一樣,常用“?!撩?千克×米方/秒方)”表示。
2、力偶矩是矢量,其方向和組成力偶的兩個(gè)力的方向間的關(guān)系,遵從右手螺旋法則。對(duì)于有固定軸的物體,在力偶的作用下,物體將繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng);沒有固定軸的物體,在力偶的作用下物體將繞通過質(zhì)心的軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
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力偶矩工作特性
1、力偶在力偶作用面任意一點(diǎn)的合力均為零;因此它不會(huì)改變物體的平動(dòng)狀態(tài),只會(huì)改變物體的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)。
2、通常,力偶只能用力偶來平衡;但在定軸轉(zhuǎn)動(dòng)中,可用圓周力(即力矩)來平衡。
3、保持力偶矩的大小及轉(zhuǎn)向不變,同時(shí)改變力偶中力的大小及力偶臂的長(zhǎng)短不會(huì)改變其對(duì)剛體的作用。
4、空間合力偶矩為各力偶矩的矢量和;平面合力偶矩等于各分力偶矩的代數(shù)和。
參考資料來源:百度百科-力偶矩
參考資料來源:百度百科-力偶