力臂英文解釋翻譯、力臂的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
the arm of force
【機】 arm of force; arm of force lever of force
分詞翻譯:
力的英語翻譯:
all one's best; force; power; puissance; strength
【化】 force
【醫】 dynamo-; ergo-; force; potency; potentia; Power; stheno-; strength; vis
臂的英語翻譯:
arm
【醫】 arm; brachia; brachio-; brachium; upper arm; upper limb
專業解析
力臂(Lever Arm) 指在杠杆系統中,從支點(Fulcrum)到力的作用線的垂直距離。它是計算力矩(Torque)的關鍵物理量,決定了力對物體轉動效果的大小。其核心概念可分解為:
-
物理定義
力臂并非支點到受力點的直線距離,而是支點到力的作用方向線的垂線段長度。例如,用扳手擰螺母時,施加的力方向若與扳手柄垂直,則力臂為手柄長度;若斜向施力,力臂會縮短(圖1)。
-
英文對應術語
在工程與物理領域,力臂的英文表述為"Lever Arm" 或"Moment Arm",與力矩公式直接關聯:
$$
tau = F times d
$$
其中 (tau) 為力矩,(F) 為作用力,(d) 即力臂長度。
-
分類與應用
-
工程實踐意義
在機械設計中,通過增加力臂可放大扭矩輸出。例如:
- 汽車方向盤直徑增大,駕駛員以較小力獲得更大轉向力矩;
- 橋梁支撐點位置需精确計算力臂分布,避免結構失穩。
參考來源
- Halliday, D., Resnick, R., & Walker, J. Fundamentals of Physics (12th ed.), Wiley. 力矩定義章節.
- 中國教育部《普通高中物理課程标準》,杠杆原理教學指南.
- Hibbeler, R. C. Engineering Mechanics: Statics (14th ed.), Pearson. 剛體靜力學應用案例.
網絡擴展解釋
力臂是力學中的重要概念,指力的作用線到支點(轉動軸)的垂直距離,決定了力對物體轉動效果的影響程度。以下是詳細解釋:
1.定義與物理意義
力臂(Lever Arm)是支點到力的作用線的垂直距離,而非支點到力作用點的直線距離。例如用扳手擰螺絲時,若施力方向與扳手垂直,力臂即扳手長度;若斜向施力,力臂會縮短(需用幾何投影計算)。
2.計算公式
- 當力(F)與支點到作用點的連線(r)夾角為θ時,力臂公式為:
$$
L = r cdot sintheta
$$
- 力矩(τ)則為力與力臂的乘積:
$$
tau = F cdot L = F cdot r cdot sintheta
$$
3.實際應用
- 杠杆原理:通過增加力臂長度,可用較小力産生較大力矩(如撬棍撬重物)。
- 機械設計:齒輪、滑輪等工具通過調整力臂實現省力或改變方向。
- 人體運動:肌肉通過骨骼關節的力臂産生動作(如手臂彎曲時肱二頭肌的力臂)。
4.常見誤區
- 力臂≠支點到作用點的距離,需考慮力的方向。
- 力臂為0時(力通過支點),力矩為0,物體不轉動。
示例
若用2米長的扳手垂直施力50N,力臂為2米,力矩為100N·m;若施力方向與扳手成30°,力臂變為1米(2·sin30°),力矩減半為50N·m。
分類
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
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