力矩和力矩平衡.pdf

力矩和力矩平衡--力矩和力矩平衡一．内容黄金组.1．了解转动平衡的概念理解力臂和力矩的概念。2．理解有固定转动轴物体平衡的条件3．会用力矩平衡条件分析问题和解决问题二．要点大揭秘1．转动平衡：有转动轴的物体在力的作用下处于静止或匀速转动状态。明确转轴很重要：大多数情况下物体的转轴是容易明确的但在有的情况下那么需要自己来确定转轴的位置。如：一根长木棒置于水平地面上它的两个端点为AB现给B端加一个竖直向上的外力使杆刚好离开地面求力F的大小。在这一问题中过A点垂直于杆的水平直线是杆的转轴。象这样在解决问题之前首先要通过分析来确定转轴的问题很多只有明确转轴才能计算力矩进而利用力矩平衡条件。2．力矩：力臂：转动轴到力的作用线的垂直距离。力矩：力和力臂的乘积。计算公式：M＝FL单位：Nm效果：可以使物体转动〔1〕力对物体的转动效果力使物体转动的效果不仅跟力的大小有关还跟力臂有关即力对物体的转动效果断定于力矩。①当臂等于零时不管作用力多么大对物体都不会产生转动作用。②当作用力与转动轴平行时不会对物体产生转动作用计算力矩关键是找力臂。需注意力臂是转动轴到力的作用线的距离而不是转动轴到力的作用点的距离。〔2〕大小一定的力有最大力矩的条件：①力作用在离转动轴最远的点上；F②力的方向垂直于力作用点与转轴的连线。Lθ〔3〕力矩的计算：θ①先求出力的力臂再由定义求力矩M＝FLLF如图中力F的力臂为LF=Lsinθ力矩M＝F•Lsinθ②先把力沿平行于杆和垂直于杆的两个方向分解平F1F行于杆的分力对杆无转动效果力矩为零；平行于杆的分力的L力矩为该分力的大小与杆长的乘积。θF2如图中力的力矩就等于其分力产生的力矩FF1M＝Fsinθ•L两种方法不同但求出的结果是一样的对具体的问题选择恰当的方法会简化解题过程。3．力矩平衡条件：力矩的代数和为零或所有使物体向顺时针方向转动的力矩之和等于所有使物体向逆时针方向转动的力矩之和。力矩和力矩平衡--力矩和力矩平衡--