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1、第五節(jié)力偶力偶矩考綱要求1.力、力矩、力偶的概念與基本特性;2.力的三要素;3.靜力學(xué)四公理;4.約束力與約束反力的分類與概念;本節(jié)課學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握力偶的定義;2.掌握力偶的性質(zhì);3.正確應(yīng)用力的平移定理解決實(shí)際問題。4.區(qū)分力偶與平衡二力的不同點(diǎn)。在實(shí)際生活中,我們常見到汽車司機(jī)用雙手轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤,鉗工用手動(dòng)鉸刀鉸孔等。一、力偶1.定義:由兩個(gè)大小相等方向相反的平行力組成的二力,稱為力偶。2.記作:(F,F′)。3.力偶臂:力偶兩力之間的垂直距離d。顯然力偶不能合成一個(gè)力,也不能用一個(gè)力來平衡,或用一個(gè)力來等效替換。力偶可使物體轉(zhuǎn)動(dòng)或改變物體的轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)。d力偶對(duì)物體的
2、轉(zhuǎn)動(dòng)效果與力矩對(duì)物體的轉(zhuǎn)動(dòng)效果相同,力偶對(duì)物體的作用效應(yīng)可用力偶矩來度量。5.力偶矩:力與力偶臂的乘積稱為力偶矩,記作M。MO(F,F′)=MO(F)+MO(F′)=F?d6.方向規(guī)定:逆時(shí)針轉(zhuǎn)向?yàn)檎?順時(shí)針轉(zhuǎn)向?yàn)樨?fù),于是力偶矩可記作M=F?d。7.單位:N?m。7.性質(zhì):(1)力偶在任何坐標(biāo)軸上的投影為零,力偶無合力。(2)力偶可以在其作用面內(nèi)任意移轉(zhuǎn),而不改變它對(duì)剛體的作用。(3)只要保持力偶矩大小和力偶的轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變,可以同時(shí)改變力偶中力的大小和力偶臂的長短,而不改變力偶對(duì)剛體的作用。8.力偶的等效定理定理:在同平面內(nèi)的兩個(gè)力偶,如果力偶矩相等,則兩力偶彼此等效。5
3、N6m10m3NM=30N·mAdBF(a)AdBF(b)F'F"=F'AB(c)=1.定理:可以把作用在剛體上點(diǎn)A的力F平行移到一點(diǎn)B,但同時(shí)必須附加一個(gè)力偶,這個(gè)附加力偶的矩等于原來的力F對(duì)新作用點(diǎn)B的矩。二、力的平移定理M課堂小結(jié)定義:表達(dá)式:等值、反向、共線的一對(duì)平行力。力偶影響因素:正負(fù)規(guī)定:單位:(F,F(xiàn)')①力的大??;②力偶臂的長短逆正順負(fù)國際單位制中,牛頓米,記作N·M。