力矩到底是一種什麼樣的向量,力矩是什麼?

時間 2021-09-11 22:32:32

1樓:沉夜孤星

力矩 (moment of force) 力對物體產生轉動作用的物理量。可以分為力對軸的矩和力對點的矩。即:

m=lxf。其中l是從轉動軸到著力點的距離向量, f是向量力;力矩也是向量。

力對軸的矩是力對物體產生繞某一軸轉動作用的物理量,其大小等於力在垂直於該軸的平面上的分量和此分力作用線到該軸垂直距離的乘積。例如開門時,外力f平行於門軸的分力fп不能對門產生轉動作用,因為這力已被固定軸的約束力(見約束)所平衡。對門能起轉動作用的力是f在垂直於門軸的平面上的分力f⊥,其數值f⊥=fcosα。

自f的作用點a作垂直於軸的平面п,與軸相交於o點。由實驗得知,力f對物體的轉動作用與o至f⊥的垂直距離l成正比。l稱為f⊥對軸的力臂,它等於rsinβ,其中r=oa;β是f⊥與oa的夾角。

因此,力f對物體的轉動作用由fcosα和rsinβ的乘積來確定,這個物理量稱為力f對軸的矩,它是個代數量。當α=0°和β=90°時,力f對軸的矩最大,因此,要提高轉動效率,作用力f應在軸的垂直平面內,並使其垂直於聯線oa。如果力f在軸的垂直平面內力對軸的矩為rfsinβ。

此量也可用△oab面積的二倍來表示,其中ab=f。

力對點的矩是力對物體產生繞某—點轉動作用的物理量,等於力作用點位置矢和力矢的向量積。倒如,用球鉸鏈固定於o點的物體受瞬時力f的作用,f的作用點為a,r表示a的位置矢,r與f的夾角為α。若物體原為靜止,受力f作用後,將沿一垂直於r和f組成的平面並通過o點的瞬時軸轉動。

轉動作用的大小由rfsinα表示。由於瞬時軸有方向性,因此將力f對點o之矩定義為一個向量,用m表示,即m=r×f。m的正向可由右手定則決定;m的大小等於以r和f為邊的三角形面積的二倍。

2樓:阿舞子

直流力矩電動機的自感電抗很小,所以響應性很好;其輸出力矩與輸入電流成正比,與轉子的速度和位置無關;它可以在接近堵轉狀態下直接和負載連線低速執行而不用齒輪減速,所以在負載的軸上能產生很高的力矩對慣性比,並能消除由於使用減速齒輪而產生的系統誤差。

力矩是什麼?

3樓:匿名使用者

在物理學裡,力矩是一個向量,可以被想象為一個旋轉力或角力,導致出旋轉運動的改變。這個力定義為線型力叉乘徑長。 依照國際單位制,力矩的單位是牛頓-米。

而依照英制單位,測量的單位則為英尺-鎊。力矩希臘字母是 tau。 1歷史 2定義 3單位 4靜力觀念 5動力觀念 歷史   力矩又稱為轉矩。

力矩的概念,起源於阿基米德對槓桿的研究。 定義   力矩(torque):力(f)和力臂(l)的叉乘(m)。

物理學上指使物體轉動的力乘以到轉軸的距離。

即:m=l×f。其中l是從轉動軸到著力點的向量, f是向量力;力矩也是向量。

力矩的量綱是距離×力;與能量的量綱相同。但是力矩通常用牛頓-米,而不是用焦耳作為單位。力矩的單位由力和力臂的單位決定。

力對物體產生轉動作用的物理量。可分為力對軸的矩和力對點的矩。力對軸的矩是力對物體產生繞某一軸轉動作用的物理量。

它是代數量,其大小等於力在垂直於該軸的平面上的分力同此分力作用線到該軸垂直距離的乘積;其正負號用以區別力矩的不同轉向,按右手螺旋定則確定:以右手四指沿分力方向,且掌心面向轉軸而握拳,大拇指方向與該軸正向一致時取正號,反之則取負號。力對點的矩是力對物體產生繞某一點轉動作用的物理量。

它是向量,等於力作用點位置矢r和力矢f的向量積。例如 ,用球鉸鏈固定於o點的物體受力f作用,以r表示自o點至f作用點a的位置矢,r和f的夾角為a(見圖)。物體在f作用下 ,繞垂直於r與f組成的平面並通過o點的軸轉動 。

轉動作用的大小和轉軸的方向取決於f對o點的矩矢m,m=r×f ;m的大小為rfsina ,方向由右手定則確定 。力矩m 在過矩心o的直角座標軸上的投影為 mx 、my 、mz 。可以證明 mx 、my 、mz 就是f對x ,y,z軸的矩。

力矩的量綱為l2mt -2,其國際制單位為n·m。

例如,3牛頓的力作用在離支點2米的槓桿上的力矩等於1牛頓的力作用在離支點6米的力矩,這裡假設力與槓桿垂直。一般地,力矩可以用向量叉積(注意:不是向量點乘)定義:

其中r是從轉動軸到力的向量, f是向量力。 單位   力矩的量綱是距離乘以力;依照國際單位制,力矩的單位是牛頓-米。雖然牛頓與米的次序,在數學上,是可以變換的。

bipm (國際重量測量局) 設定這次序應是牛頓-米,而不是米-牛頓。

依照國際單位制,能量與功量的單位是焦耳,定義為 1 牛頓-米。但是,焦耳不是力矩的單位。因為,能量是力點積距離的標量;而力矩是距離叉積力的偽向量。

當然,量綱相同並不盡是巧合;使 1 牛頓-米的力矩,作用一全轉,需要恰巧 2*pi 焦耳的能量。 靜力觀念   當一個物體在靜態平衡時,淨作用力是零,對任何一點的淨力矩也是零。關於二維空間,平衡的要求是:

x,y方向合力均為0,且合力矩為0. 動力觀念   力矩是角動量隨時間的導數,就像力是動量隨時間的導數。

剛體的角動量是轉動慣量乘以角速度。

力矩是向量嗎?

4樓:天涯回孤客

矩(torque):力(f)和力臂(l)的叉乘(m)。物理學上指使物體轉動的力乘以到轉軸的距離[1]。

即:m=l×f。其中l是從轉動軸到著力點的向量, f是向量力;力矩也是向量。

如何理解力矩向量垂直於力與作用杆的平面?為何是向量?有什麼物理意義?

5樓:匿名使用者

力矩的方向為什麼規定為與轉動平面垂直。 我想是以下這個原因,

1.力矩有使物體轉動的趨勢,而轉動本身有正轉和反轉,而且力本身是向量,相同大小的力,力的方向不同,產生的力矩大小也就不同。把力矩定義為向量,也把力的向量計算納入其中,便於分析。

另外,向量性質的多個力矩,也便於相互疊加計算。

如果用順時針、逆時針來規定的話,會出現這樣的問題:黑板平面的一個力矩,我在前面看是逆時針,假如我們到了黑板後面看,就成了順時針了。 如果處理很複雜的情況,那麼力矩方向的描述就成了因人而異的了。

容易造成混亂和交流的不便。

但是用右手法則規定,情況不一樣了,不論觀察著處在哪個位置,規定出來的方向都是一樣的。而且在數學上,會帶來很多奇妙的效果。

但是這是硬生規定出來的方向,只是人們這樣定義,來區別力矩是使物體「這樣轉」,還是使物體「那樣轉」。 與此相似的還有角動量。

當然,現在還有一些學科中,好像是用「逆時針」為正來規定方向的。 只要能說清楚就可以了。物理學中,是按照右手法則規定的。

力矩是向量嗎?

6樓:匿名使用者

矩(torque):力(f)和力臂(l)的叉乘(m)。物理學上指使物體轉動的力乘以到轉軸的距離[1]。

即:m=l×f。其中l是從轉動軸到著力點的向量, f是向量力;力矩也是向量。

7樓:

是的,有大小也有方向……望採納!!!元旦快樂…………

8樓:匿名使用者

應該說是偽向量。力矩的方向是人為定的。在座標變換時,會有不同。比如映象的座標變換,會出現方向不一致的情況。

力矩是向量,但力對軸之矩和力對點之矩,全是代數量吧?力矩和他們的關係是什麼? 20

9樓:小小芝麻大大夢

力矩是向量,但其在某個方向上的分量是代數量。

力矩的單位是牛頓-米。力矩希臘字母是 tau。力矩的概念,起源於阿基米德對槓桿的研究。

轉動力矩又稱為轉矩或扭矩。力矩能夠使物體改變其旋轉運動。推擠或拖拉涉及到作用力 ,而扭轉則涉及到力矩。

力矩等於徑向向量與作用力的叉積。

擴充套件資料力矩的性質

1、力f對點o的矩,不僅決定於力的大小,同時與矩心的位置有關。矩心的位置不同,力矩隨之不同;

2、當力的大小為零或力臂為零時,則力矩為零;

3、力沿其作用線移動時,因為力的大小、方向和力臂均沒有改變,所以,力矩不變。

4、相互平衡的兩個力對同一點的矩的代數和等於零。

10樓:匿名使用者

在物理學裡,力矩是一個向量,可以被想象為一個旋轉力或角力,導致出旋轉運動的改變。這個力定義為線型力叉乘徑長。 依照國際單位制,力矩的單位是牛頓-米力矩的性質:

1.力f對點o的矩,不僅決定於力的大小,同時與矩心的位置有關。矩心的位置不同,力矩隨之不同;2.

當力的大小為零或力臂為零時,則力矩為零;3.力沿其作用線移動時,因為力的大小、方向和力臂均沒有改變,所以,力矩不變。4.

相互平衡的兩個力對同一點的矩的代數和等於零。力對軸之矩是力使物體繞某軸轉動效果的度量。平面力系中,力對點之矩為力對通過該點且垂直於力系所在平面的某軸之矩。

力對點之矩矢是定位向量,該向量通過矩心0,其指向按右手螺旋法則確定

11樓:守護迷途

力矩是向量,但其在某個方向上的分量是代數量。這裡對它們的關係有說明http://wenku.

12樓:匿名使用者

力對點的矩或力對軸的矩在計算的過程中已經分為x軸,y軸,z軸了,在響應的座標系,可以把它認為是標量來加減

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