力矩(torque):位矢(l)和力(f)的叉乘(m)。物理學上指使物體轉動的力乘以到轉軸的距離[1]。 即:m=l×f。其中l是從轉動軸到著力點的向量, f是向量力;力矩也是向量。 力矩的量綱是距離×力;與能量的量綱相同。但是力矩通常用牛頓-公尺,而不是用焦耳作為單位。力矩的單位由力和力臂的單位決定。
在物理學裡,作用力使物體繞著轉動軸或支點轉動的趨向,力矩能夠使物體改變其旋轉運動。推擠或拖拉涉及到作用力,而扭轉則涉及到力矩。,力矩
簡略地說,力矩是一種施加於好像螺栓或飛輪一類的物體的扭轉力。例如,用扳手的開口箝緊螺栓或螺帽,然後轉動扳手,這動作會產生力矩來轉動螺栓或螺帽。
根據國際單位制,力矩的單位是牛頓
力矩與三個物理量有關:施加的作用力
力矩的大小為
矩原理闡明,幾個作用力施加於某位置所產生的力矩的總和,等於這些作用力的合力所產生的力矩。力矩原理又名伐裡農定理(varignon's theorem),以方程表達,
轉動軸 轉動是常見的一種運動。當物體轉動時,它的各點都做圓周運動,這些圓周的中心在同一直線上,這條直線叫做「轉動軸」。門、窗、砂輪、電動機的轉子等都有固定轉軸,只能發生轉動,而不能平動。幾個力作用在物體上,它們對物體的轉動作用決定於它們的力矩的代數和。若力矩的代數和等於零,物體將用原來的角速度做勻速轉動或保持靜止。
轉動慣量又稱慣性矩,通常以
]。轉動慣量用以描述乙個物體對於其旋轉運動的改變的對抗,是乙個物體對於其旋轉運動的慣性。轉動慣量在旋轉動力學中的角色相當於線性動力學中的質量,描述角動量、角速度、力矩和角加速度等數個量之間的關係。
對於乙個質點,
對於乙個有多個質點的系統,
若該系統由剛體組成,可以用無限個質點的轉動慣量和,即用積分計算其轉動慣量。
3. 轉動慣量
剛體繞給定軸的轉動慣量 j 等於剛體中每個質元的質量與該質元到轉軸距離的平方的乘積之總和。
定義式
剛體對定軸的轉動定律
在國際單位中 k = 1
剛體的轉動定律,β為角加速度
流體力學 流體靜力學
主要研究的是流體在外力作用下處於靜止或靜止流體的物理特性。其中,最重要的是靜止流體中壓力分布以及靜止流體對物體的作用力。由於靜止流體沒有剪下力的作用,因此流體靜力學中最重要的物理量是靜壓力。流場中某一點的壓力在各個方向上都具有相同的大小,這被稱為各向同性。1帕斯卡定律 只要不存在剪下應力,流體中某點...
《化工流體力學》課程筆記(三)
流體靜力學 研究流體相對某一參考系統為靜止狀態下的力學特徵。確定流體內部壓力場的靜力學方程式。微元體積力 dfv d xdyd zd vec rho dxdydz dfv dxd ydz 微元表面力 六個表面 通過泰勒展開 p r p p ydy 2p r p frac frac pr p y p ...
固體力學之非線性 小變形假設
在結構力學的模擬中存在三種非線性 1.材料非線性 塑性 超彈性和蠕變 大多數的金屬在低應變值時具有良好的線性的應力 應變關係,但是在高應變時材料發生屈服,此時材料的響應為非線性的,不可恢復的。非線性的應力應變關係是結構非線性的常見原因,許多因素都可影響材料的應力應變關係,包括載入歷史,環境狀況,載入...