工程力学-材料力学(北京科技大学，东北大学版)第4版第3章习题解答

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第二个问题:

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第五个问题:

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这部分扩展信息主要考查力偶矩的知识点:

力偶是一对大小相同，方向相反，但不在同一直线上的平行力。它们的合成力矩等于其中一个平行力与平行力之间的距离(称为力偶臂)的乘积，称为“力偶力矩”。力偶的转动效果取决于力偶力矩，力偶力矩的单位是力矩单位(M=FL)，与转轴位置无关。力偶的合力为零，所以不会改变物体的平动状态，但力偶的作用是改变物体的转动状态。

力偶矩的单位与扭矩相同，常用“N× m (kg× m/s)”表示。力偶矩是一个矢量，它的方向和组成力偶的两个力的方向之间的关系遵循右手螺旋定律。对于定轴的物体，在力偶的作用下，物体会绕定轴转动；没有固定轴的物体，在力偶的作用下，会绕过质心的轴转动。

计算两个力偶产生的力矩，可以取任意一点的力矩和，但为了消除一个力的力矩，往往取力作用在直线上的一点上。在三维系统中，力偶矩常采用矢量法计算，M=FL，其中l为一个力中任意点到另一个力中任意点的位置矢量。力偶矩的合成可以从力偶系中的矢量和得到。