工程力学中的力偶是指 由两个等值、反向、不共线的力组成的力系。这两个力作用在同一个物体上,并且它们的作用线是平行的,但不在同一直线上。力偶对物体产生的转动效应是通过力偶矩来度量的,力偶矩等于力的大小与力偶臂(两力之间的垂直距离)的乘积。力偶具有以下性质:
无合力:
力偶不能用一个单独的力来代替,也不能与一个力来平衡。
力偶矩的恒定性:
力偶对其作用面内任一点之矩恒等于力偶矩,且与矩心位置无关。
力偶的等效性:
在同一平面内的两个力偶,如果它们的力偶矩大小相等,转向相同,则这两个力偶等效。
力偶的作用:
力偶只能使物体发生转动,而不能引起平移运动。力偶对物体的作用效应完全体现在其转动效应上,这一效应可以通过力偶矩来描述。
力偶的符号通常用(F, F')表示,其中F和F'分别代表两个力的大小和方向。力偶矩的量纲为牛顿·米(N·m)。
综上所述,力偶是工程力学中一个重要的概念,它在分析物体的转动问题时具有广泛的应用。