「力矩」到底是什麼？

01-03

怎麼讓文科生理解？

在物理學裡，作用力使物體繞著轉動軸或支點轉動的趨向，稱為力矩(torque)。轉動力矩又稱為轉矩。力矩能夠使物體改變其旋轉運動。推擠或拖拉涉及到作用力，而扭轉則涉及到力矩。

您是一個文科生，所以我覺得沒必要直接上定義了。

舉個例子吧：

你推門的時候，用同樣的力量，推們把手，門的中部，門的內沿的感覺是不一樣的吧，這就是力矩不同的直觀感受！

請注意我的措辭，力矩是來描述力對物體的轉動作用，是描述作用的物理量，就是說轉的厲不厲害

M=Frsinω

F力越大轉的越厲害

r離軸越遠，轉的越厲害

力矩從定義上，需要一個支點，支點與力直接作用的點不重合，因而力對支點產生間接而非直接的作用。作用的效果是類似於旋轉的效果。即使承力物以支點為軸發生旋轉。力矩的方向和大小，反映在使承力物旋轉的方向和旋轉速度隨時間改變的程度上。

使物體旋轉的能力。對同一物體旋轉中心，力矩越大，越容易使物體順著力方向旋轉。

力矩→力巨→利舉

原理↑現象↑目的↑

研究一種物理現象的時候，我們希望能找出來影響它的因素，然後再將這些因素量化，進而總結出規律，得出它們和現象之間的關係。

比如我們推地面上的一箱東西，到底用多大的力才能推動呢？

通過實驗觀察我們發現箱子越重，越難推動。還有就是地面越粗糙，越難推動。也就是所，對於推箱子這件事兒，影響的因素有兩個，一個是箱子本身的重量M，一個是地面的粗糙程度。這裡遇到一個問題，就是粗糙程度該怎麼表示，我們就想辦法將它量化成一個係數k，叫做摩擦係數，地面越粗糙，k越大。那麼推動箱子需要的力：

F=kM

這樣就找到了推箱子需要的力。以後對於任何重量的箱子，在任何地面上，只要知道摩擦係數k，我們都可以用這個公式來計算出來推動它所需的力。

力矩類似。我們在轉動一個東西時，比如用扳手擰螺絲。通過實驗我們發現，要想擰動螺絲，一個是用的力越大越好，另一個就是扳手越長越好。也就是影響螺絲是否能被擰動的因素有兩個，一個是扭力F，一個是力臂長度L，也就是扳手長度。如何來表示這種擰的作用的效果呢？也就是如何來量化這種作用？於是就有了扭矩，用公式表示為：

M = F X L

這裡三個量都是向量，之所以用叉乘表示，是因為叉乘的這種運算正好和這種物理現象相吻合了。也就是力矩大小不僅和力F、力臂L的大小有關，還和二者的夾角有關。力矩的方向垂直於力和力臂所在的平面。

可以這樣理解：力是一種作用，可大可小，但是沒有對比性的時候毫無意義

距離是一個長度，可長可短，但是沒有對比性的時候同樣毫無意義

把它們乘起來可表達為一種效果。

例如：你用1N的力推一塊需要2N才能推動的石頭，當然不會動，但這個時候你用的力是1N，力矩卻為0。用文科思想理解的話，就是雖然有了過程，但卻沒有結果。