工程力学中的力矩计算公式详解

力矩：力和力臂的乘积叫做力对转动轴的力矩。即：M=F*L

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式中M是力F对转动轴O的力矩，凡是使物体产生反时针方向转动效果的，定为正力矩，反之为负力矩。

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单位：在国际单位制中，力矩单位是牛顿*米，简称：牛*米，符号:N*m。

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力矩在物理学里是指作用力使物体绕着转动轴或支点转动的趋向。力矩的单位是牛顿-米。力矩希腊字母是 tau。力矩的概念，起源于阿基米德对杠杆的研究。转动力矩又称为转矩或扭矩。力矩能够使物体改变其旋转运动。推挤或拖拉涉及到作用力 ，而扭转则涉及到力矩。力矩等于径向矢量与作用力的叉积。

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力矩 (moment of force) 力对物体产生转动作用的物理量。可以分为力对轴的矩和力对点的矩。即:M=LxF。其中L是从转动轴到着力点的距离矢量， F是矢量力力矩也是矢量。

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力对轴的矩是力对物体产生绕某一轴转动作用的物理量，其大小等于力在垂直于该轴的平面上的分量和此分力作用线到该轴垂直距离的乘积。例如开门时，外力F平行于门轴的分力FП不能对门产生转动作用(图1)，因为这力已被固定轴的约束力(见约束)所平衡。对门能起转动作用的力是F在垂直于门轴的平面上的分力F⊥，其数值F⊥=Fcosα。自F的作用点A作垂直于轴的平面П，与轴相交于O点。由实验得知，力F对物体的转动作用与O至F⊥的垂直距离l成正比。l称为F⊥对轴的力臂，它等于rsinβ，其中r=OAβ是F⊥与OA的夹角。因此，力F对物体的转动作用由Fcosα和rsinβ的乘积来确定，这个物理量称为力F对轴的矩，它是个代数量。当α=0°和β=90°时，力F对轴的矩最大，因此，要提高转动效率，作用力F应在轴的垂直平面内，并使其垂直于联线OA。如果力F在轴的垂直平面内(图2)，力对轴的矩为rFsinβ。此量也可用△OAB面积的二倍来表示，其中AB=F。