力矩是什么
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- 2025-05-06 03:59:42
物理学中的力矩是一个重要的概念，它本质上是一个向量，可以被看作是旋转力或角力，影响着物体的旋转运动变化。力矩的定义源于线性力与距离的乘积，其单位在国际单位制中是牛顿-米，而在英制中则是英尺-磅，用希腊字母 tau 表示。
力矩的历史可以追溯到阿基米德对杠杆原理的研究，它描述的是力（F）与力臂（L）的矢量乘积，即 M = L × F。力矩是矢量，其大小等于力在垂直于转动轴的平面上的分力与其作用线到轴的距离的乘积，正负号则由右手螺旋定则决定。力对物体产生转动的作用分为两类：对轴的矩和对点的矩。力对轴的矩是绕轴转动的物理量，而力对点的矩则是物体绕特定点转动的矢量量。
力矩的量纲与能量相同，都为 L2MT-2，其标准单位是 N·m。尽管焦耳是能量的单位，但并非力矩的单位，因为力矩是距离和力的矢量积，而非标量乘积。在静力学中，当物体处于平衡状态时，净作用力为零，且对任意点的力矩也必须为零。动力学上，力矩与角动量的关系密切，角动量是转动惯量和角速度的乘积，而力矩则是角动量随时间变化的导数，类似于力对动量的影响。
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