3-力对点的矩与力对轴的矩剖析
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力矩的量纲是距离乘以力;依照国际单位制,力矩的单位是牛顿-米。
虽然牛顿与米的次序,在数学上,是可以变换的。
BIPM (国际重量测量局) 设定这次序应是牛顿-米,而不是米-牛顿。
事实上,力矩与能量的关系是能量和一个对数矢量2π[lnK]的乘积,即t=2πQ[lnK],[lnk]的方向垂直于作用平面。
因此用焦耳做单位也不是错误的。
做圆周运动时,K=e,因此使 1 牛顿-米的力矩,作用一全转,需要恰巧 2*Pi 焦耳的能量。
定义力对物体的作用效应,除移动效应外,还有转动效应。
当然,量纲相同并不尽是巧合;使 1 牛顿-米的力矩,作用一全转,需要恰巧 2*Pi 焦耳的能量。
静力观念当一个物体在静态平衡时,净作用力是零,对任何一点的净力矩也是零。
关于二维空间,平衡的要求是:x,y方向合力均为0,且合力矩为0.力矩电动机所谓的力矩电动机是一种扁平型多极永磁直流电动机。
其电枢有较多的槽数、换向片数和串联导体数,以降低转矩脉动和转速脉动。
力矩电动机有直流力矩电动机和交流力矩电动机两种。
其中,直流力矩电动机的自感电抗很小,所以响应性很好;其输出力矩与输入电流成正比,与转子的速度和位置无关;它可以在接近堵转状态下直接和负载连接低速运行而不用齿轮减速,所以在负载的轴上能产生很高的力矩对惯性比,并能消除由于使用减速齿轮而产生的系统误差。
交流力矩电动机又可以分为同步和异步两种,目前常用的是鼠笼型异步力矩电动机,它具有低转速和大力矩的特点。
一般地,在纺织工业中经常使用交流力矩电动机,其工作原理和结构和单相异步电动机的相同,但是由于鼠笼型转子的电阻较大,所以其机械特性较软。
动力观念力矩是角动量随时间的导数,就像力是动量随时间的导数。
刚体的角动量是转动惯量乘以角速度。
理论力学(静力学)总结静力学——主要研究受力物体平衡时作用力所应满足的条件;同时也研究物体受力的分析方法,以及力系简化的方法等。
运动学——只从几何的角度来研究物体的运动(如轨迹、速度和加速度等),而不研究引起物体运动的物理原因。
动力学——研究受力物体的运动与作用力之间的关系。
所谓刚体是指这样的物体,在力的作用下,其内部任意两点之间的距离始终保持不变。
公理1 力的平行四边形规则公理2 二力平衡条件公理3 加减平衡力系原理推理1 力的可传性推理2 三力平衡汇交定理公理4 作用和反作用定律公理5 刚化原理约束反力的方向必与该约束所能够阻碍的位移方向相反1.具有光滑接触表面的约束F N作用在接触点处,方向沿接触表面的公法线,并指向受力物体2.由柔软的绳索、链条或胶带等构成的约束拉力F T 方向沿着绳索背离物体3.光滑铰链约束(1)向心轴承(2) 圆柱铰链和固定铰链支座4.其它约束(1)滚动支座(2)球铰链一个空间力(3)止推轴承物体的受力分析受了几个力,每个力的作用位置和力的作用方向平面汇交力系几何法解析法平面汇交力系平衡的必要和充分条件是:各力在两个坐标轴上投影的代数和分别等于零力对刚体的转动效应可用力对点的矩(简称力矩)来度量力F 对于点O的矩以记号Mo(F )表示Mo(F )=±F h 力使物体绕矩心逆时针转向转动时为正,反之为负。
力对点之矩是一个代数量r表示由点O到A的矢径矢积的模r F 就等于力F对点0的矩的大小,其指向与力矩的转向符合右手法则。
合力矩定理这种由两个大小相等、方向相反且不共线的平行力组成的力系,称为力偶力偶只对物体的转动效应,可用力偶矩来度量力偶矩 M(F,F') 力偶的作用效应决定于力的大小和力偶臂的长短,与矩心的位置无关M=±F d 代数量一般以逆时针转向为正,反之则为负。
同平面内力偶的等效定理推论(1)任一力偶可以在它的作用面内任意移转,而不改变它对刚体的作用。