力矩
作用力促使物体绕着转动轴或支点转动的趋向 / 維基百科,自由的 encyclopedia
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力矩(moment of force[1],moment[2])在物理学中,是作用力促使物體繞著轉動軸或支點轉動的趨向[3];也就是作用力使物体产生“转”、“扭”或“弯”效应的量度。簡略地说,力矩是一種施加於例如螺栓、飛輪一類的物體,或是擰毛巾、扳鋼筋的扭轉力。例如,用扳手的開口箝緊螺栓或螺帽,然後轉動扳手,這動作會產生力矩來轉動螺栓或螺帽。
使机械元件转动的力矩又称转矩(turning moment[4],moment of rotation[5])即转动力矩;在材料力学、土木工程和建筑学中,作用引起的结构或构件某一截面上的剪力所构成的力偶矩,称为扭矩[6](torsional moment,torque),而作用引起的结构或构件某一截面上的正应力所构成的力矩,则称为弯矩[7](bending moment)。
力矩能够使物体改变其旋转运动。推擠或拖拉涉及到作用力,而扭转則涉及到力矩。如上图,力矩等於径向向量与作用力的叉積。
根據国际单位制,力矩的单位是牛顿米。本物理量非能量,因此不能以焦耳(J)作單位;根據英制单位,力矩的单位则是英尺磅。力矩的表示符号是希腊字母,或。
力矩與三個物理量有關:施加的作用力、從轉軸到施力點的位移向量、兩個向量之間的夾角。力矩以向量方程式表示為
- 。
力矩的大小為
- 。