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关于轴的力矩:矢量
4.10
考虑一名骑手在骑自行车。当对踏板施加一个力时,曲柄轴随之旋转,从而使连接在曲柄轴上的链条对车轮的链轮施加一个力。
建立坐标系后,齿轮上的切向力沿 x 轴方向,而齿轮的半径即为用位置矢量表示的力臂。
此处,关于点 O 的力矩方向沿 y 轴,垂直于力和位置矢量,可表示为位置矢量与力矢量的叉积。
可以通过将力和位置矢量的分量系数表示为行列式的形式来求解叉积。
展开行列式,力矩沿该方向的分量 x-轴以...表示 y 和 z 力和位置矢量的分量
同样,将其另外两个分量用力和位置矢量的分量表示,力矩可以用笛卡尔矢量形式表达。
当一个力作用在物体上时,它能够使得物体围绕一个轴来进行旋转。力矩,也被称为扭矩,衡量了由力来引起旋转的能力。以骑自行车为例,踩踏板所施加的力使得曲柄轴发生旋转,进而使得车轮发生旋转。施加在踏板上的力矩驱动了车轮的旋转。
首先,通过建立一个坐标系来理解力矩的工作原理。以自行车为例,将x轴与车轮切线方向…