力矩和力偶矩的计算公式(力矩、力偶矩、应用举例)
力矩是描述力对物体产生的转动效果的物理量,计算公式为力矩等于力的大小乘以力臂的长度。力臂是从力的作用点到物体转轴的垂直距离。力矩的单位是牛顿·米(N·m)。
力偶矩是描述由于两个大小相等、方向相反的力对物体产生的转动效果的物理量,计算公式为力偶矩等于其中一个力的大小乘以两个力之间的距离。力偶矩的单位也是牛顿·米(N·m)。
力矩和力偶矩在物理学和工程学中有广泛的应用。在物理学中,力矩可以解释物体的平衡状态和旋转运动。在工程学中,力矩和力偶矩常用于计算结构物体的稳定性、设计机械装置和评估物体的强度等方面。例如,在建筑工程中,计算桥梁或楼房的力矩可以帮助工程师确定结构的稳定性和承载能力。在机械工程中,计算机械装置的力偶矩可以用来确定设计的可靠性和安全性。
力偶矩的计算方法
“力偶距”的计算:向量法计算,M=rF,其中r为一力上任一点至另一力上任一点之位置向量。力偶矩之合成可由力偶系中之向量和求得。
基本意义: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。
工程力学力偶怎么计算
力偶矩的符号为M(F,F′),公式为:M=±Fd=±F′d
正负号表示力偶的转向,逆时针方向转动为正,顺时针方向转动为负。
力偶矩的单位和力矩的单位相同,为N·m或kN·m。
外力偶矩做功公式
外力偶矩的计算公式:M1-Mn1=0。力偶矩为“力偶的力矩”的简称,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。
几个力作用在同一个物体上,如果这个物体仍然或变成处于静止状态或匀速直线运动状态,或者是合力为零则这几个力的作用合力为零,我们就说这几个力平衡。
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