在之前的文章中,我们已经开始了一个新的话题,即工程力学。我们在那里看到了工程力学的基础知识,比如
力系概念
,
力的传递原理
和它的局限性,
力系分类
,
身体力和表面力
在力学。
现在,我们来看看情侣时刻的概念。
现在,我们有兴趣理解这里的工程力学中力力矩和偶力矩的区别在这篇文章的帮助下。首先,我们会在这里看到基本的力矩,然后,我们会发现,在工程力学中的偶矩。
进一步,我们将在这个帖子的帮助下确定力力矩和偶力矩之间的基本区别。
进一步,我们将在这个帖子的帮助下确定力力矩和偶力矩之间的基本区别。
力学中力的力矩
我们之前学过
力对物体或物体的作用是平移运动,即线性运动和旋转运动的结合。在特殊情况下只有平移或旋转运动。
力矩
力矩基本上定义为力使物体围绕感兴趣点旋转的趋势的度量。
让我们考虑下图,力F作用在物体上的一点上。我们想一下,我们需要求出力F在点P处的力矩点P是物体上任意一点,如下图所示。
我们假设r是力F相对于任意点P的位置向量。
因此,我们可以写出这个方程来求力F对这里提到的任意点P的旋转或旋转效应。
上式为矢量形式的力矩。现在让我们求出力矩的大小。
力矩=力x从枢轴点到力作用线的垂直距离
力矩的单位=力的单位x距离的单位
力矩单位= nx m
在国际单位制中,力矩单位为N-m。
力矩的符号约定
我们需要从物理上考虑并形象化这个力是如何使物体旋转的。为了求力矩或力的符号,即正或负的力矩,我们使用右手拇指法则的概念。
如果力试图使物体逆时针旋转,力矩将被认为是正的。
让我们看看下面的图,当我们将手指在逆时针方向合上时,拇指将是向上的方向,在我们的符号约定的力矩中,它将表示正的力矩。
类似地,如果力试图沿时钟方向旋转物体,力矩将被视为负的。
因此,我们需要注意力矩的符号约定,我们必须注意,力矩总是用它的大小、测量单位和旋转的意义来表示,即正号或负号。
重要的笔记
当我们处理力的时刻时,有几个非常重要的要点需要牢记在心。
- 和力一样,力矩也是一个矢量。
- 力矩和力是滑动的矢量。
- 逆时针旋转或逆时针旋转的枢轴将被视为正。
- 沿时钟方向绕枢轴旋转将被视为负数。
- 力矩将被认为是力和力臂的大小的函数。
- 在国际单位制中,力矩单位为N-m。
现在,我们来看看情侣时刻的概念。
情侣时刻
由两个相等且平行但意义相反的非共线力组成的力系称为偶力系。
让我们考虑下图,两个相等平行的力以相反的方向作用在物体上。现在我们来理解,给定力系统的力矩。
我们考虑任意点P这两个力的位置向量是
r1
和
r2
如图所示。
这两个力在任意点P处的力矩可由下式确定
在那里,
一个
位置向量之间的区别是什么
r1
和
r2
.
从上面的方程,我们可以得出,由于这两个相等的,平行的,非共线的,意义相反的力,会有如上所述的净力矩M。
其中,d为这两个力的作用线之间的垂直距离,如上图所示。
力力矩和偶力矩的差值
以上两者之间有一个非常基本和重要的区别。
让我们想想,这有什么区别??
偶矩的值不依赖于感兴趣点的位置。偶矩是一个自由矢量。
让我们想想,这有什么区别??
偶矩的值不依赖于感兴趣点的位置。偶矩是一个自由矢量。
而在力矩的情况下,力矩将依赖于兴趣点。
因此,我们已经在这里看到了基本的力矩,力矩夫妇,以及这两者之间的区别与这篇文章的帮助。
因此,我们已经在这里看到了基本的力矩,力矩夫妇,以及这两者之间的区别与这篇文章的帮助。
我们将在下一篇文章中进一步发现,工程力学中的Varignon定理和
工程力学中如何画自由体图.
参考:
《工程力学》,拉梅什教授著
图片由:谷歌
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