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力偶力矩

力偶矩,也稱為「力偶的力矩」或「力偶的轉矩」,是物理學中的一個概念,用於描述力偶對物體的轉動效應。力偶是指作用於同一剛體上的一對大小相等、方向相反、但不共線的平行力。力偶矩是這兩個力中的一個力與兩個力之間距離(稱為力偶臂)的乘積。力偶矩是矢量,其方向遵循右手螺旋法則

力偶矩的特點是,它不會改變物體的平動狀態,只會改變物體的轉動狀態。這是因為力偶的合力為零。在三維系統中,力偶矩的計算可以使用向量法,表示為\( M = FL \),其中\( L \)是從一個力的任意點到另一個力任意點的位置向量。

力偶矩與轉動軸的位置無關,這意味著無論力偶作用在物體的哪個位置,只要力偶矩的大小和方向保持不變,其對物體的作用效果是相同的。對於有固定軸的物體,在力偶的作用下,物體將繞固定軸轉動;對於沒有固定軸的物體,在力偶的作用下,物體將繞通過質心的軸轉動。

力偶矩的套用非常廣泛,例如在機械工程和動力學中,用於分析和設計系統的運動和穩定性。