力偶,力矩,力偶矩那个对刚体的作用效果与其在作用面的位置无关
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- 2022-12-12 17:43:15
力矩 力偶 力偶矩有什么区别
一、作用对象不同
1、力矩是指作用于一般物体。
2、力偶是作用于同一刚体上。
3、力偶矩是作用于同一刚体上。
二、作用的力不同
1、力矩是指作用力使物体绕着转动轴或支点转动的趋向。
2、力偶是一对大小相等、方向相反、但不共线的一对平行力。
3、力偶矩是两个相等的平行力的合力矩。
三、计算方法不同
1、力矩:可以分为力对轴的矩和力对点的矩。即:M=LxF。其中L是从转动轴到着力点的距离矢量,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为力的大小,d为距离大小。
3、力偶矩:等于平行力中的一个力与平行力之间距离(称力偶臂)的乘积,即M=FL,F为力的大小,L为长度大小。
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力矩的性质
1、力F对点O的矩,不仅决定于力的大小,同时与矩心的位置有关。矩心的位置不同,力矩随之不同。
2、当力的大小为零或力臂为零时,则力矩为零。
3、力沿其作用线移动时,因为力的大小、方向和力臂均没有改变,所以力矩不变。
4、相互平衡的两个力对同一点的矩的代数和等于零。
参考资料来源:百度百科-力矩
刚体上作用力偶的力偶矩大小与矩心的具体位置无关?
组成力偶的两个力对其作用面内任一点的矩的代数和恒等于力偶矩,而与矩心位置无关。
通过矩心的平行线,则两个力分别的力矩就是力和矩心平行线的间距和F的乘积
当矩心(平行线)处于力平行线之内,使得距离力1=L1,距离力2=L2
有L1+L2=L
显然力1和2产生的力矩转向相同
故FL1+FL2=FL
当矩心(平行线)处于力平行线之外,同理存在L1和L2,
若L1>L2
则L1-L2=L
若L2>L1
则L2-L1=L
总之L1和L2中较大的一个Lmax减去较小的一个Lmin等于L
而显然两个力产生的力矩转向相反
力矩为FLmax-FLmin=FL
故而力偶矩大小恒等FL
和矩心选择无关
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大小相等、方向相反,但作用线不在同一直线上的一对力。力偶能使物体产生纯转动效应。例如,用双手使用丝锥,施加的力偶对丝锥不会产生横向侧压力,这样钻得的孔才能与表面垂直。力偶的二力对空间任一点之矩的和是一常量,称为力偶矩。
用静力学公理和几何学可证明:一力偶可用与其作用面相平行和力偶矩相等的另一力偶代替,而不改变其对刚体的转动作用。
参考资料来源:百度百科-力偶
力偶特性有哪些
力偶有3个特性。
1、力偶没有合力,所以力偶不能用一个力来代替,也不能与一个力来平衡。
2、力偶对其作用面内任一点之矩恒等于力偶矩,且与矩心位置无关。
3、在同一平面内的两个力偶,如果它们的力偶矩大小相等,转向相同,则这两个力偶等效。称为力偶的等效条件。
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一般,将作用于同一刚体上的大小相等,方向相反但不共线的两个平行力组成的力系,称为力偶,力偶为矢量,力偶是一种只有合转矩(所有转矩的总合),没有合力的力系统。
因此,它又称为纯转矩。作用于物体,力偶能够使物体完全不呈现任何平移运动,只呈现纯旋转运动。最简单的力偶是由两只大小相等,方向相反的力构成的,力偶的国际单位制是牛顿*米。力偶是指两个大小相等方向相反的特殊力系。
力偶(couple),大小相等、方向相反、作用线不在同一直线上的一对力。力偶对物体产生转动效应。力偶的二力对空间任一点之矩的和是一常矢量,称为力偶矩。一力偶可用与其作用面平行、力偶矩相等的另一力偶代替,而不改变其对刚体的转动效应。
力偶矩对物体的转动效果问题
力偶矩的转动效果与其作用在物体上的位置无关,这句话应该是这么理解的:力偶矩使物体绕其作用面内任意一点的转动效果与矩心无关,效果完全由力偶矩的大小决定! 力偶作用其两端,则木棒绕中心点自转,那如果在木棒的上的某2个点处作用一个与前面大小相同,方向相同的力偶矩,则木棒就不绕中心自转了,但转动效果还是一样的! 并不是只有绕同一个中心转动才能算是转动效果一样! 所谓转动效应即促使物体转动而施加的强度。 力偶对物体的转动效应取决于力偶矩的大小、力偶矩的转向、力偶的作用面三要素力偶矩和力偶矩矢的区别是什么?
一、代表意义不同:
1、力偶矩简称为“力偶的力矩”,亦称“力偶的转矩”。力偶是两个相等的平行力,它们的合力矩等于平行力中的一个力与平行力之间距离(称力偶臂)的乘积,称作“力偶矩”,力偶矩与转动轴的位置无关。
2、力偶的作用面可以平行移动而不改变力偶对物体的作用。因此,空间力偶对物体的作用决定于力偶三要素:力偶矩的大小;力偶作用面在空间的方位;力偶在作用面内的转向。
二、作用不同:
1、力偶对刚体的作用完全决定于力偶矩矢。力偶矩的单位和力矩一样,常用“牛×米(千克×米方/秒方)”表示。
2、力偶矩是矢量,其方向和组成力偶的两个力的方向间的关系,遵从右手螺旋法则。对于有固定轴的物体,在力偶的作用下,物体将绕固定轴转动;没有固定轴的物体,在力偶的作用下物体将绕通过质心的轴转动。
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力偶矩工作特性
1、力偶在力偶作用面任意一点的合力均为零;因此它不会改变物体的平动状态,只会改变物体的转动状态。
2、通常,力偶只能用力偶来平衡;但在定轴转动中,可用圆周力(即力矩)来平衡。
3、保持力偶矩的大小及转向不变,同时改变力偶中力的大小及力偶臂的长短不会改变其对刚体的作用。
4、空间合力偶矩为各力偶矩的矢量和;平面合力偶矩等于各分力偶矩的代数和。
参考资料来源:百度百科-力偶矩
参考资料来源:百度百科-力偶