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第二节 力矩与力偶
一、力矩的概念
在生产实践中，人们利用了各式各样的杠杆，如撬动重物的撬杠、称东西的秤等，这些不同的杠杆都利用了力矩的作用。由实践经验知道，用扳手拧螺母时，扳手和螺母一起绕螺栓的中心线转动。因此，力使物体转动的效果，不仅取决于力的大小，而且与力的作用线到O点的距离d有关，如力矩示意图所示。
演示动画
这样，就得出了力矩定义：力对O点的矩是力使物体产生绕O点转动的效应度量。它可以用一个代数量表示，其绝对值等于力矢的模与力臂的乘积，它的正负分别表示该力矩使物体产生的逆时针和顺时针的两种转向。O点叫做力矩中心，力的作用线到O点的垂直距离d叫做力臂，力臂和力的乘积叫做力对O点的力矩，可以用下式表示:
 (1-5)
式中正负号表示力矩转动的方向，一般规定：逆时针转动的力矩取正号，顺时针转动的力矩取负号。力矩的单位为N·m或kN·m。
显然力的大小等于零，或力的作用线通过力矩中心(力臂等于零)，则力矩为零，这时不能使物体绕O点转动。如果物体上有若干个力，当这些力对力矩中心的力矩代数和等于零即 时，原来静止的物体，就不会绕力矩中心转动。
二、力偶
力偶就是受到大小相等，方向相反，互相平行的两个力的作用。它对物体产生的是纯转动效应(即不需要固定转轴或支点等辅助条件),记为(F，F')。例如，下图所示的用丝锥攻螺纹就是常见的力偶实例。
演示动画
力偶中二力之间相距的垂直距离（右图中的l)称为力偶臂。力偶对物体产生的转动效应应该用构成力偶的两个力对力偶作用平面内任一点之矩代数和来度量，我们称这两个力对某点之矩的代数和为力偶矩。所以力偶矩是力偶对物体转动效应的度量。若用m(F，F')表示力偶(F，F')的力偶矩，则有
 (1-6)
与力矩一样，力偶矩也可以用一个代数量表示，其数值等于力偶中一力的大小与力偶臂的乘积，正负号则分别表示力偶的两种相反转向，若规定逆时针转向为正，则顺时针为负。这是人为规定的，作与上述相反的规定也可以。
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