关于判断力矩方向的右手定则的判别是怎样的?
如下:
M = r × F,根据叉乘的规则判断方向。
r 是 矢径,位置矢量,或者叫位矢,从转轴点指向力的作用点,这个向量的方向容易弄反。
另外就是坐标系的问题,坐标系分左手系和右手系,一般采用右手系,如果采用左手系前后文要保持一致。
按照右手系,位置矢量没有出错,叉乘得到的力矩方向为垂直于 r 和 F 组成的平面,有可能垂直向“上”或者垂直向“下”(由叉乘方向决定),对这个力矩方向用右手螺旋可以判断转动趋势是顺时针还是逆时针。
力矩表示力对物体作用时所产生的转动效应的物理量。力和力臂的向量积为力矩。力矩是矢量(vector)。
力对某一点的力矩的大小为该点到力的作用线所引垂线的长度(即力臂)乘以力的大小,其方向则垂直于垂线和力所构成的平面用力矩的右手螺旋法则来确定。
力对某一轴线力矩的大小,等于力对轴上任一点的力矩在轴线上的投影。国际单位制中,力矩的单位是牛顿·米。常用的单位还有千克力·米等。力矩能使物体获得角加速度,并可使物体的动量矩发生改变,对同一物体来说力矩愈大,转动状态就愈容易改变。
从力臂(指向力的作用线)向力的方向握,那么大拇指的方向就是力矩的方向。
大拇指指向力的作用点,食指指向力的方向,剩下的三根手指向内侧弯,使得三根手指的方向垂直于手掌,那么三根手指的方向就是力矩的方向。
在研究力矩的时候,轴、r、和F三者是相互垂直的,轴是力矩的方向,r则是与轴、F均垂直的力臂,是矢量,方向是从轴指向F。F必须取垂直于轴向的分力。平行于轴向的分力对轴的矩为0,研究力矩时不考虑这个分力。
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。
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