靜矩(一次矩)的具體的物理或幾何意義是什麼?

材料力學裡的靜矩的意義是什麼,別說就是單純的為了推出抗扭界面係數什麼的,我想知道具體的幾何或物理意義,以及為什麼同一圖形對x軸Y軸的靜矩不一樣


一樓在幹嘛呢?!!!看我的!!

靜矩就是靜力產生的矩。這裡靜力是什麼呢?重力。把截面看成是均質等厚薄板,dA就相當於薄板在重力作用下的某一小塊面積的重量。那x就是力臂。然後對整個面積求和,就是積分。

為什麼對不同軸的靜矩不一樣,靠,力臂不一樣了呀!!!

慣性矩也是一樣。慣性力產生的矩,慣性力x力臂。


靜力矩, 也叫一次矩, 是計算形心的。就是計算出一點, 在那裡加集中力和在長度或者面積上加均勻分布力等效。"等效"的意思是說, 兩個力系產生的合力和合力矩相等。


What: first moment

翻譯過來就是一次矩

那麼什麼是 first moment?

先看圖:

Pi 為一系列的點,點集:

而 P點 括弧中的 s_i 代表和 點 Pi 有關的一個標量,如一個在Pi點的一個 particle 的質量 m_i (也可以是其他的)。

那麼 Pi 點的 first moment 為 Mi:(a vector)

其中 r_Pi 為 點 Pi 的位置向量Position vector,即 vector r_Pi-O, 簡寫為 r_Pi or r_i.

s_i is called the strength of Pi.

圖中的點C 是 集合 {S} 的中心,對應的 first moment 為 0.

The centroid of the set {S} is the point C with respond to which the sum of the first moments of the points of {S} is Equal to zero.

點 C 的位置向量 Position vector 為 r_C, 則 Vector CPi = r_Pi - r_C = r_i - r_C. Then: set {S}中所有點Pi 對應中心點 C 的一次矩 first moment 為 0

如此中心點 C 對應 的 Positon Vector r_C 為:

因此看來 first moment 可以用來求 物體的 質心 重心等等啦。

為什麼同一圖形對x軸Y軸的靜矩不一樣

來看一下 一個面積的 first moment:

對x軸的:

對y軸的:

知道 一次矩,就可以求 面心:

這麼看到對不同軸的 一次矩 就不一樣啦

reference:

Statics with MATLAB?

這裡是我的筆記,僅供參考:

http://note.youdao.com/share/?id=989ac3fe44a0330ce58548feb3d0ebe7type=note#/


1.先批評一下題主的自主學習能力,這種問題上百度搜索立刻就能得到解答:

靜矩_百度百科

一階矩又叫靜矩,是對函數與自變數的積xf(x)的積分(連續函數)或求和(離散函數)。力學中用以表示f(x)分布力到某點的合力矩,幾何上可以用來計算重心,統計學中叫做數學期望(均值)。

當坐標軸通過圖形的形心時,其靜矩為零;反之,若圖形對某軸的靜矩為零,則該軸必通過圖形的形心。

百度百科不全面,要想看全面的,你還是自己去借閱圖書或者請教老師吧。自己動手,豐衣足食;

2.再說一下題主請教的態度:

別說就是單純的為了推出抗扭界面係數什麼的,我想……

「我想」,「我想」,「別」……你這麼多要求和想法,咋不自己去查資料呢?你是來請教別人的,又不是你來指教別人,憑啥你想什麼就給什麼?做人謙虛一些,自然有人願意幫你,而不是到現在都3、4天了還只有我看不下去來吐槽+解答一下;

3.最後,題主,別偷懶,說白了你就是希望借知乎來「代為完成個人任務」,這種題目,我已經舉報了不下十個,留你在這裡警示大家:

為什麼同一圖形對x軸Y軸的靜矩不一樣

就算不考慮物理意義,對於兩軸的靜矩你也可以直接套公式計算不是,或許在計算過程中你還能得出兩者相等的必要條件呢,公式:

 S_{z} = iint_{D}ydA

 S_{y} = iint_{D}zdA

其實這個簡單的公式,看看結構都知道關於 y,z 並不對稱 ,不相同很奇怪?


好像回答裡面都沒有理解題主的問題,題主問的是物理意義,而不是計算方法,我也是想理解靜矩這個概念的物理意義才來到這裡,希望大咖能解釋一下


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