力矩(扭力)

力矩(扭力)是个旋转力

扭力与扳手成直角

力矩:力乘以垂直距离。

钓鱼竿力矩

 

拿着钓鱼竿时你可以感觉到力矩。

除了举着钓鱼竿的重量,你也要阻止它向下旋转。

例子:120牛顿的力在 0.3米外

扭力与扳手成直角

M = 120牛顿 × 0.3米 = 36牛顿米

 

扭力和距离扳手例子

成直角

记得用与力成直角的距离.

 

用其他的角度就会得到较小的力矩。

 

 

直接向着螺丝施力不会产生任何力矩。

例子(续):用 115°,而不用 90°

扭力与扳手成直角

M = 120牛顿 × 0.3米 × sin(115°) = 32.63……牛顿米

杠杆

杠杆扭力 500牛顿在 0.7米在 0.07米的力

例子:力 F 是多少?

500牛顿的力矩是:

500牛顿 × 0.7米 = 350牛顿米

这和力 F 的力矩是相等的:

F × 0.07米 = 350牛顿米

重排:

F = 350牛顿米 / 0.07米 = 5000牛顿

大了 10倍。

杠杆非常重要,所以每个部分都有特定的名称:作用力负载支点

支点 作用力 负载

梁上的力矩

梁固定在墙上(叫悬臂):

人在悬臂上

自由体图像这样:

力悬臂自由体图

向上的力 R 抵消了向下的 重力

如果只有这两个力,梁便会转个不停!

但是,还有一个力矩把它抵消了。

例子:小伙子的体重是 80千克,产生量 785牛顿的力

785牛顿在离墙3.2米的距离施力所产生的力矩是:

M = 785牛顿 × 3.2米 = 2512牛顿米

就是这力矩阻止了梁的旋转。(想象墙不太牢固,人站在梁上会怎样?)