
[couple] 作用于同一物體上的一對大小相等、方向相反且不在一直線上的力。它可使物體轉動
力偶是力學中的一個基本概念,指大小相等、方向相反、作用線平行但不共線的兩個力組成的力系。其核心作用是使物體産生純轉動效應,而不産生平移運動。以下從漢語詞典釋義、物理特性及應用角度詳細說明:
根據《現代漢語詞典》(第7版)定義:
力偶(lì ǒu):作用于物體上的兩個大小相等、方向相反且不在同一直線上的力,能使物體發生轉動。
來源:中國社會科學院語言研究所詞典編輯室. 現代漢語詞典(第7版)[M]. 北京:商務印書館,2016.
轉動效應
力偶對物體的轉動效果由力偶矩衡量,計算公式為:
$$ M = F times d $$
其中 ( F ) 為單個力的大小,( d ) 為兩力作用線間的垂直距離(力偶臂)。
來源:周衍柏. 理論力學教程(第4版)[M]. 北京:高等教育出版社,2019.
無平移效果
因兩力矢量和為零,物體質心不受影響,故不産生平動加速度。
來源:劉延柱. 工程力學(靜力學與動力學)[M]. 北京:機械工業出版社,2020.
來源:張策. 機械原理與機械設計(上冊)[M]. 北京:高等教育出版社,2018.
來源:哈爾濱工業大學理論力學教研室. 理論力學(第8版)[M]. 北京:高等教育出版社,2016.
力偶的本質是一對等值反向的平行力,其唯一效果是改變物體的轉動狀态。這一概念在機械設計、結構分析等領域具有基礎性地位,是理解物體平衡與運動的關鍵。
力偶是力學中的一個重要概念,具體解釋如下:
定義 力偶指作用在物體上的兩個大小相等、方向相反且作用線不重合的平行力組成的力系。這兩個力不共線,因此無法相互抵消,但它們的合力為零。
核心特點
數學表達式 力偶矩計算公式為: $$ M = F times d $$ 其中:
作用效果
典型應用
力偶是分析剛體轉動的基礎概念,其特殊性質使得在工程力學、機械設計等領域具有重要應用價值。理解力偶需要特别注意其與單個力矩的區别:單個力矩會使物體既有轉動趨勢又有平動趨勢,而力偶僅産生純轉動效應。
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