力矩方向的判断方法(合力为零--物体就平衡吗?)

100人浏览   2024-09-22 09:40:32
  • 从共点力的平衡说起。。。

如果几个力作用于同一点,或这几个力的作用线相交于一点,这几个力就叫共点力,如下左图所示,而右图的三个力就不是共点力。

当物体处于共点力平衡时,其所受各力的合力必须为零,即∑F=0,加速度a=0,物体保持静止或匀速直线运动状态.

而对非共点力来说,即使合力为零,物体也不一定能保持平衡。如右图中,若 F1=10N,F2=F3=5N,则三个力的合力为零,但横杆会逆时针转动而不能保持平衡!

  • 力的转动效果--力矩。。。

力不仅能使物体发生‘平动’,还能使物体发生‘转动’,转动效果的强弱可以用力矩来衡量。

力矩M是力对物体产生绕某一点或轴转动作用的物理量,如图所示,其大小等于力F与力臂L的乘积,即M=FL,其中力臂L为力的作用线到转动点或转动轴的垂直距离.

如下图所示的情景中,若以B处铰链为转动轴,则

各力的力矩分别为:

  • 合力矩的计算。。。

若规定顺时针方向的力矩为正,则逆时针方向的力矩就取负值,这样,各力对某转动轴的合力矩∑M就是各力力矩的代数和,即∑M=M1+M2+M3+......

*求合力矩时,一定要注意规定正方向,并判断好各力矩的正负!

  • 物体的平衡条件。。。

书归正传,看来物体要处于平衡状态,既要满足合力为零,又要满足合力矩为零。即

∑F=0 ; ∑M=0

解决一般物体的平衡问题时,常需综合利用以上两个条件!

  • 应用实例分析。。。

〔说明〕也可以选C点为轴列力矩平衡方程,只是稍麻烦点,但求解结果是相同的,试试看!

〔说明〕问题(2)就是要求桌子转动而不滑动,分别确定两个临界点就可以了!