力偶矩

基本介紹

力偶矩全稱為“力偶的力矩”，亦稱“力偶的轉矩”。力偶是大小相等,方向相反.但不在同一直線上的一對平行力.，它們的合力矩等於平行力中的一個力與平行力之間距離（稱力偶臂）的乘積，稱作“力偶矩”.力偶的轉動效應決定於力偶矩.力偶矩的單位即力矩單位.(M=FL) ,力偶矩與轉動軸的位置無關。

說明:力偶的合力為零,因此它不會改變物體的平動狀態.力偶的效果是改變物體的轉動狀態。

力偶矩的單位和力矩一樣，常用“牛×米(千克×米方/秒方)”表示；力偶矩是矢量，其方向和組成力偶的兩個力的方向間的關係，遵從右手螺旋法則。對於有固定軸的物體，在力偶的作用下，物體將繞固定軸轉動；沒有固定軸的物體，在力偶的作用下物體將繞通過質心的軸轉動。

工作特性

1.力偶在力偶作用面任意一點的合力均為零；因此它不會改變物體的平動狀態，只會改變物體的轉動狀態。

2.通常，力偶只能用力偶來平衡；但在定軸轉動中，可用圓周力（即力矩）來平衡。

3.保持力偶矩的大小及轉向不變，同時改變力偶中力的大小及力偶臂的長短不會改變其對剛體的作用。

4.空間合力偶矩為各力偶矩的矢量和；平面合力偶矩等於各分力偶矩的代數和。

力偶矩是由兩不同作用線上之力產生，兩力大小相等方向相反，力偶矩會產生純旋轉效果。

力偶矩為自由向量，因此不管作用於物體任何地方會產生相同效果。

計算兩力偶產生之力矩可對任意點取力矩合，但為了方便常取力作用線上之一點以消除一力之力矩。

在三維系統中，力偶矩常以向量法計算， M=FL，其中 L 為一力上任一點至另一力上任一點之位置向量。

力偶矩之合成可由力偶系中之向量和求得。