力矩非共点力平衡(4页).doc
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1、-力矩 非共点力平衡-第 3 页6力矩非共点力平衡力矩是表示力对物体产生转动作用的物理量,是物体转动转动状态改变的原因。它等于力和力臂的乘积。表达式为:M=FL,其中力臂L是转动轴到F的力线的(垂直)距离。单位:Nm效果:可以使物体转动.正确理解力矩的概念力矩是矢量,在中学物理中,作用在物体上的力都在同一平面内,各力对转轴的力矩只能使物体顺时针转动或逆时针转动,这样,求几个力矩的合力就简化为代数运算。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。力矩的计算:先求出力的力臂,再由定义求力矩MFL如图中,力F的力臂为LF=Lsin力矩MFL sin先
2、把力沿平行于杆和垂直于杆的两个方向分解,平行于杆的分力对杆无转动效果,力矩为零;平行于杆的分力的力矩为该分力的大小与杆长的乘积。如图中,力F的力矩就等于其分力F1产生的力矩,MF sinL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。FLF2F1FLFL作用在物体上的大小相等.方向相等.作用线平行的两个力组成一个力偶。它对物体只有转动作用,其大小积为力偶距:力偶距=力力偶臂.力偶臂等于两个力作用线间的距离.力偶距的正负也由它使物体转动方向来确定;逆时针为正,顺时针为负。(3)解决实际问题的步骤;(a)确定研究对象哪个物体;(b)分析状态及受力画示意图;分析研究对
3、象的受力情况,找出每一个力的力臂,分析每一个力矩的转动方向;(c)列出力矩平衡方程:M=0或M顺M逆;(d)解出字母表达式,代入数据;(e)作必要的讨论,写出明确的答案。(4)一般物体的平衡条件此处所谈的“一般物体”是指没有固定转动轴物体。对一个“一般物体”来说,作用在它上面的力的合力为零,对任意一点的力矩之和为零时,物体才能处于平衡状态。也就是说必须一并具有或满足下面两个关系式: 注意:M=0或M顺M逆,方程转轴可以根据需要可以任意选取,一般原则是尽量多的力力臂为零,或者让未知的力的力矩为零.例题分析:例题1: 如图:BO是一根质量均匀的横梁,重量G180N,BO的一端安在B点,可绕通过B点
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