判斷力矩的正負方向通常遵循以下原則：
右手定則。該方法要求將右手握住物體杠桿，食指指向力的作用方向，拇指指向杠桿或旋轉軸的方向，中指的方向即指示力矩的方向。如果中指朝內，表示力矩為順時針方向，即為正方向;如果中指朝外，表示力矩為逆時針方向，即為負方向。1
矢量運算法則。用右手四指的彎曲方向從位移方向沿著小于180度的夾角轉向力矢量，此時大拇指的指向即為力矩的方向。如果這個方向與假定的正方向相同，則力矩為正，否則為負。23
扭矩的判斷。從假定的正方向看過去，如果力使物體產(chǎn)生逆時針方向的轉動，則該力的力矩為正，否則為負。
右手螺旋定則。以右手四指沿分力方向，掌心面向轉軸而握拳，大拇指方向與該軸正向一致時取正號，反之取負號。45
圓心和轉向規(guī)則。在分析力對點之矩時，將矩心視為圓心，力的方向和位置不變，將力和矩心相連并圍繞圓心轉動。如果是逆時針轉為正，反之為負。
力矩的方向,是用矢量運算法則確定的,即右手四指的彎曲方向從位移方向沿著小于180度的夾角方向轉向力矢量時大拇指的指向,如果這個方向和假定的正方向相同就記為正,否則記為負.
實際當中這樣做比較麻煩,我們可以從假定的正方向看過去,如果這個力使物體產(chǎn)生逆時針方向的轉動,我們就記這個力的力矩為正,否則就記為負.
力是對點的平移作用,當然經(jīng)由該點可以帶動線面體,力矩是實際兩個力組成的(參照系),力矩是對直線的旋轉作用.假設都是1牛頓的力,作用于一點,你如何區(qū)分他們?答案就是方向,這無數(shù)哥方向在3維世界中形成球,類似的,假設都是1牛米的力矩,作用于一條直線,你如何區(qū)分他們?答案也是方向,不同的力矩作用,旋轉方向是不一樣的,每個旋轉方向都確定了一個平面,對于直線來說,你在其上任意一點安插一條法線,那它的旋轉也就唯一了,也就是說法線能區(qū)分不同方向的力矩,所以旋轉平面的法線就是力矩的方向,至于順時針逆時針,就像力向前向后一樣,是相反的,所以是正負的關系.
力矩的量綱是距離×力;與能量的量綱相同.但是力矩通常用牛頓-米,而不是用焦耳作為單位.力矩的單位由力和力臂的單位決定. 力對物體產(chǎn)生轉動作用的物理量.可分為力對軸的矩和力對點的矩.力對軸的矩是力對物體產(chǎn)生繞某一軸轉動作用的物理量.它是代數(shù)量,其大小等于力在垂直于該軸的平面上的分力同此分力作用線到該軸垂直距離的乘積;其正負號用以區(qū)別力矩的不同轉向,按右手螺旋定則確定：以右手四指沿分力方向(X軸/Y軸),且掌心面向轉軸(X軸/Y軸)而握拳,大拇指方向(Z軸)與該軸正向一致時取正號,反之則取負號.力對點的矩是力對物體產(chǎn)生繞某一點轉動作用的物理量.它是矢量,等于力作用點位置矢r和力矢F的矢量積.例如 ,用球鉸鏈固定于O點的物體受力F作用,以r表示自O點至F作用點A的位置矢,r和F的夾角為a(見圖).
物體在F作用下 ,繞垂直于r與F組成的平面并通過O點的軸轉動 .轉動作用的大小和轉軸的方向取決于F對O點的矩矢M,M=r×F ;M的大小為rFsina ,方向由右手定則確定 .力矩M 在過矩心O的直角坐標軸上的投影為 Mx 、My 、Mz .可以證明 Mx 、My 、Mz 就是F對x ,y,z軸的矩.力矩的量綱為L2MT -2,其國際制單位為N·m. 例如,3牛頓的力作用在離支點2米的杠桿上的力矩等于1牛頓的力作用在離支點6米的力矩,這里假設力與杠桿垂直.一般地,力矩可以用矢量叉積(注意：不是矢量點乘)定義： 其中r是從轉動軸到力的矢量,F是矢量力.
一、力矩的方向如何判斷
1.右手定則
右手定則是判斷力矩方向的一種常用方法。具體方法如下：
將右手伸直，將食指、中指、拇指垂直于一平面，使得拇指所指向的方向為力矩的方向，食指所指向的方向為作用力的方向，中指所指向的方向為力臂的方向。
2.左手定則
左手定則與右手定則類似，區(qū)別在于左手定則是左手握拳，將大拇指、食指、中指垂直于一平面，使得大拇指所指向的方向為力矩的方向，食指所指向的方向為作用力的方向，中指所指向的方向為力臂的方向。
二、力矩的方向順時針正負
力矩的方向可以分為兩種：順時針和逆時針。在物理學中，規(guī)定順時針方向為負方向，逆時針方向為正方向。因此，當力矩的方向是順時針方向時，力矩的符號應該是負數(shù);當力矩的方向是逆時針方向時，力矩的符號應該是正數(shù)。
舉例來說，如果一個物體被一個力矩所作用，且力矩的方向是逆時針方向，那么該力矩的符號應為正數(shù);如果力矩的方向是順時針方向，那么該力矩的符號應為負數(shù)。
三、力矩的應用
力矩的應用非常廣泛，在物理學、工程學、機械學等領域都有著重要的作用。以下是一些力矩的應用：
1.機械學中，力矩被廣泛應用于設計和制造機械，例如機器人、發(fā)動機、船舶等等。
2.在物理學中，力矩被用于解釋旋轉現(xiàn)象，例如在角動量、角加速度、角速度等方面。
3.在工程學中，力矩被用于設計和制造各種機械設備，例如電機、液壓機、氣壓機等等。
總之，力矩是一種描述物體旋轉的力的物理量，其方向決定了物體在空間中的旋轉方向。通過右手定則或左手定則可以判斷力矩的方向，而力矩的符號則是根據(jù)順時針方向為負方向、逆時針方向為正方向。力矩的應用非常廣泛，涉及到物理學、工程學、機械學等多個領域。
力矩是物理學中的一個重要概念，它描述了力對物體產(chǎn)生的轉動效應。在物理實驗和工程設計中，通常需要對力矩的正負方向進行判斷，以保證實驗或者設計的正確性。下面我們將為您詳細介紹如何判斷力矩的正負方向，并提供力矩方向判斷的圖解。
1.力矩正負方向的判斷方法
判斷力矩的正負方向依據(jù)是右手定則。將右手握住物體杠桿(或繞某一點旋轉的任意物體)，食指方向指向力的作用方向，拇指方向指向杠桿或旋轉軸的方向，則中指所指示的方向即為力矩的方向。如果中指方向朝內，則力矩為順時針方向，稱之為正方向;反之，如果中指方向朝外，則力矩為逆時針方向，稱之為負方向。
2.力矩方向判斷的圖解
下面是力矩方向判斷的圖解：
正方向：食指方向指向力的作用方向，拇指方向指向杠桿或旋轉軸的方向，中指方向指向正方向。
負方向：食指方向指向力的作用方向，拇指方向指向杠桿或旋轉軸的方向，中指方向指向負方向。
注意：當力和轉動軸共線時，即力臂為零，此時力矩為零。當力作用于轉動軸上時，無論力的大小，都不會產(chǎn)生轉動效應，此時力矩也為零。
下載文檔
