在工程力學中,力矩的正負主要取決于力的大小和方向,以及矩心(作用點)的位置。判斷力矩正負的方法如下:
1. 當力(F)作用于矩心時,如果矩心的逆時針方向為正,則力矩為正;如果矩心的順時針方向為正,則力矩為負。
2. 當力作用于矩心之外的物體上時,判斷力矩的正負主要依據(jù)是看該力是否與矩心的運動方向一致。如果一致,則為正;反之,則為負。
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假設有一個長方體形狀的物體,其長、寬、高分別為10cm、5cm和2cm。一個大小為1N的力作用在長方體的左后方(即與長方體的長邊平行的方向),請判斷該力矩(即該力作用于長方體上所產(chǎn)生的扭矩)的正負。
首先,我們需要確定力臂的方向。在本例中,由于力作用在長方體的左后方,所以力臂的方向為長方體的短邊(即高為2cm的那條邊)。
接下來,我們需要確定作用力的方向。在本例中,作用力是朝后的,即與長方體的長邊垂直。
根據(jù)工程力學的知識,當力與力臂的垂直平分線方向一致時,所產(chǎn)生的力矩為正;反之,當力與力臂的垂直平分線方向相反時,所產(chǎn)生的力矩為負。
因此,在這個例子中,由于作用力是朝后的,與長方體的長邊垂直,所以它所產(chǎn)生的力矩為正。
總結(jié):判斷力矩的正負主要取決于力臂的方向和大小,以及作用力的方向。在上述例題中,由于作用力的方向與長方體的長邊垂直,且力臂的方向為短邊,所以產(chǎn)生的力矩為正。