力矩(Torque)是描述力使物体旋转效果的物理量,其公式如下:
[ tau = r times F ]
其中:
(tau) 表示力矩(单位:牛顿米,N·m)
(r) 表示力的作用点到旋转轴的垂直距离(单位:米,m)
(F) 表示作用在物体上的力(单位:牛顿,N)
如果力的方向和旋转轴不垂直,力矩可以通过向量的叉乘来计算。叉乘的结果是一个向量,其方向遵循右手定则,大小等于力、距离和它们夹角正弦值的乘积。
[ tau = r cdot F cdot sin(theta) ]
其中:
(r) 是力臂(即力的作用点到旋转轴的距离)的绝对值
(F) 是作用力的绝对值
(theta) 是力与力臂之间的夹角
在实际应用中,力矩是使物体产生旋转的量度,其大小取决于力的大小和作用点与旋转轴的距离。