詞語來源
在高中物理課本中有出現力矩的概念,起源於阿基米德對槓桿的研究。力矩詞語定義
力F與其力臂L的乘積叫做力對轉動軸的力距。用字母M表示。
力和轉動軸之間的距離,即從轉動軸到力的作用線的垂直距離,叫做力臂。物體上的各點都沿圓周運動,但所有各點做圓周運動的中心在同一直線上,這條直線就叫轉動軸。
力矩的正負如何判斷
M=F·L
1.力對軸的矩是力對物體產生繞某一軸轉動作用的物理量。它是代數量,其大小等於力在垂直於該軸的平面上的分力同此分力作用線到該軸垂直距離的乘積;其正負號用以區別力矩的不同轉向,按右手螺鏇定則確定:以右手四指沿分力方向,且掌心面向轉軸而握拳,大拇指方向與該軸正向一致時取正號,反之則取負號。
2.力矩的方向也可利用向量叉乘的概念來判斷。M=F×L,L的方向是力的作用點指向轉動軸,F的方向就是力的方向,F×L的方向按右手螺鏇定則來確定:由F經小於180o的角轉向L的右螺鏇前進方向。然後根據坐標系確定力矩的正負,右螺鏇前進方向與坐標軸一致時取正,反之取負。
力矩限制器
其特徵在於:它由CPU電路、記憶體儲器電路、電源電路、數據採集電路、模擬轉換電路、時鐘電路、LCD液晶顯示電路、RS232串列接口電路、鍵盤、I/O接口電路、控制執行機構和控制軟體組成;
CPU電路:U1採用78E516B晶片通過控制匯流排、地址匯流排、數據匯流排P0、P2、P3連線外圍存儲器U11;
鎖存器U2、U5、邏輯分配器U4、串列通訊器U8、串列存儲器U10、復位電路U7等連線;
記憶體儲器電路:U10、U11採用串列存儲器24C64和存儲器6264分別連線到CPU控制、數據、地址匯流排;電源電路:採用寬電壓DC/DC電路,DC18-36V輸入輸出DC5V、15V、±12V電壓供系統數字電路和放大電路;
數據採集電路:U23選用TLC2543晶片,與感測器放大器OP07的輸出端連線,經U23轉化成12位數據送入處理器U1;
模擬轉換電路:U18-U22選用OP07作為放大器處理;把感測器送來的4-20MA信號經處理放大成1-5V電壓信號,之後送入A/D轉換器U23;
時鐘電路:U3選用DS12887晶片,時鐘晶片U3連線到處理器U1的匯流排上供CPU讀取;LCD液晶顯示電路:選用240128顯示模組,與模組數據線、控制線、地址線分別連線到處理器U1;
RS232串列接口電路:U8選用MAX232連線到處理器U1的通訊連線埠;鍵盤:選用2×6薄膜鍵盤連線到鎖存器U5;I/O接口電路;
U6選用8255,連線到處理器U1的匯流排上,U6的PB口經光偶U13-14隔離獲取外界輸入信號;控制執行機構:採用繼電器輸出;U6的PA控制輸出經過光偶U15-16隔離驅動功率驅動器U12控制繼電器的輸出。
套用舉例
給我一個支點,我可以撬起地球,就是套用槓桿中力矩原理。一定的條件下,力臂越長,所需力越小。如果沒有支點,力臂再長也沒有意義。如果沒有力臂,作用力再大力矩也是零。
力矩公式
M=FL。基本單位
牛·米(N·m)力矩作用
在物理學裡,力矩是一個向量,可以被想像為一個鏇轉力或角力,導致出鏇轉運動的改變。
力矩是力對物體產生轉動作用的物理量。可分為力對軸的矩和力對點的矩。力對軸的矩是力對物體產生繞某一軸轉動作用的物理量。它是代數量,其大小等於力在垂直於該軸的平面上的分力同此分力作用線到該軸垂直距離的乘積;其正負號用以區別力矩的不同轉向,按右手螺鏇定則確定:以右手四指沿分力方向(X軸/Y軸),且掌心面向轉軸(X軸/Y軸)而握拳,大拇指方向(Z軸)與該軸正向一致時取正號,反之則取負號。力對點的矩是力對物體產生繞某一點轉動作用的物理量。它是矢量,等於力作用點位置矢r和力矢F的矢量積。物體在F作用下,繞垂直於r與F組成的平面並通過O點的軸轉動。轉動作用的大小和轉軸的方向取決於F對O點的矩矢M,M=r×F;M的大小為rFsina,方向由右手定則確定。力矩M在過矩心O的直角坐標軸上的投影為Mx、My、Mz。可以證明Mx、My、Mz就是F對x,y,z軸的矩。力矩的量綱為L2MT-2,其國際制單位為N·m。
力矩可以產生力矩平衡,即作用在物體上幾個力的合力矩為零時的情形叫力矩的平衡。
力矩的平衡條件是有固定轉動軸物體的力矩的矢量和等於零。
即:M1+M2+M3+……=0。 Oakley Sunglasses
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