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能量和力矩有相同的量纲,是否代表其背后有本质上的物理联系

时间: 2021-05-08 04:06:23 | 来源: 喜蛋文章网 | 编辑: admin | 阅读: 114次

能量和力矩有相同的量纲,是否代表其背后有本质上的物理联系

力和力矩的区别是什么?

1、意义不一样

力矩 (moment of force) 力对物体产生转动作用的物理量。

力是物体对物体的作用

2、单位不一样

力矩的单位:N·m

力的单位:N

扩展资料:

力是力学中的基本概念之一,是使物体获得加速度或形变的外因。在动力学中它等于物体的质量与加速度的乘积。

力的概念形成简史推拉物体时,可以直觉意识到“力”的模糊概念。被推拉的物体发生运动以及物体滑行时,由于摩擦而逐渐变慢,最后停止下来,都反映了力的作用。中国古代文献《墨经》就把这个概念总结为“力,形之所由奋也。

”就是说,力是使物体奋起运动的原因。所以,力是那样自然地反映到人的意识中来的。但是人们从直觉意识到“力”的概念到获得“力”的严格科学定义,却经历了长期的斗争。

在西方,力的概念在物理科学中提出以前。首先在哲学中发生争论。古希蜡的宇宙论学派的泰勒斯(Thales)等人认为自然是有生命的,象人体一样是自己运动的活的组织。在这种哲学思想指导下,不会产生运动的起源命题,也没有“力”的概念。

后来帕门尼德(Parmnides)从逻辑推理提出了运动并不存在的观点。他的反对者提出了运动的源泉是“力”来证明运动是存在的。这样就意味着承认了“力是因,运动是果”的原始的因果论观点。

柏拉图的力的概念基本上是非物质的,他认为自然之所以赋予运动的本性,完全因为有一个不朽的活着的精灵。自然间的所有力的最后源泉是隐藏着的世界灵魂,它才是一切物理活动的根源。当然,这种形而上学的观点很难用来解释象万有引力所产生的那种运动。

参考资料来源:百度百科-力

参考资料来源:百度百科-力矩

力矩
力使物体转动的效果,不仅跟力的大小有关,还跟力和转动轴的距离有关。力越大,力跟转动轴的距离越大,力使物体转动的作用就越大。从转动轴到力的作用线的距离,叫做力臂。力和力臂的乘积叫做力对转动轴的力矩。

力矩(torque):力(F)和力臂(L)的乘积(M)。即:M=F·L。其中L是从转动轴到力的矢量, F是矢量力。
力矩的量纲是距离×力;与能量的量纲相同。但是力矩通常用牛顿-米,而不是用焦耳作为单位。力矩的单位由力和力臂的单位决定。

力对物体产生转动作用的物理量。可分为力对轴的矩和力对点的矩。力对轴的矩是力对物体产生绕某一轴转动作用的物理量。它是代数量,其大小等于力在垂直于该轴的平面上的分力同此分力作用线到该轴垂直距离的乘积;其正负号用以区别力矩的不同转向,按右手螺旋定则确定:以右手四指沿分力方向,且掌心面向转轴而握拳,大拇指方向与该轴正向一致时取正号,反之则取负号。力对点的矩是力对物体产生绕某一点转动作用的物理量。它是矢量,等于力作用点位置矢r和力矢F的矢量积。例如 ,用球铰链固定于O点的物体受力F作用,以r表示自O点至F作用点A的位置矢,r和F的夹角为a(见图)。物体在F作用下 ,绕垂直于r与F组成的平面并通过O点的轴转动 。转动作用的大小和转轴的方向取决于F对O点的矩矢M,M=r×F ;M的大小为rFsina ,方向由右手定则确定 。力矩M 在过矩心O的直角坐标轴上的投影为 Mx 、My 、Mz 。可以证明 Mx 、My 、Mz 就是F对x ,y,z轴的矩。力矩的量纲为L2MT -2,其SI单位为N·m。


力(force)
力是物体对另一物体的作用,一个物体受到力的作用,一定有另外的物体施加这种作用。前者是受力物体,后者是施力物体,只要有力发生,就一定有受力物体和施力物体。有时为了方便,只说物体受了力,而没有指明施力物体。但施力物体一定是存在的。

力的大小可以用测力计(弹簧秤)来测量。在国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,符号是N。

力不但有大小,而且有方向。物体受到的重力是竖直向下的,物体在液体中受到的浮力是竖直向上的。力的方向不同,它的作用效果也不同。作用在运动物体上的力,如果方向与运动方向相同,将加快物体的运动;如果方向与运动方向相反,将阻碍物体的运动。可见,要把一个力完全表达出来,除了力的大小,还要指明力的方向,可以用力的示意图来表示它们。用一条有向线段把力的三要素准确的表达出来的图叫力的图示。

力可以分为两类,一类是根据力的性质来命名的,如重力、弹力、摩擦力、分子力、电力、磁力,等等;另一类是根据力的效果来命名的,如拉力、压力、支持力、动力、阻力,等等。

力是矢量,国际单位是牛顿。

力的作用是相互的。

力的作用效果:

1、改变物体运动状态;

2、使物体发生形变。

力的三要素:

1、大小;

2、方向;

3、作用点。

力的本质:力就是物体之间抛接基本粒子的过程,或者说基本粒子在物体间传递力的作用。

比如电磁力就是在物体之间在抛接光子,放出和吸收。

不同的力由不同的基本粒子传递,简单明了。

力的基本特征:

①物质性

②相互性

③矢量性

④独立性(即一个物体作用于某一物体上产生的效果与这个物体是否同时受到其他力的作用无关。)
力矩的单位是Nm,->叫牛米,是表明力的作用情况。
功等于力乘以距离,单位是Nm定义为焦耳,是力的效果。

各有不同的物理意义。

力矩 能量 力矩与能量单位相同吗? 那么二者的联系是什么?

二者单位相似,但是实际的物理意义不同,力矩单位为N·m,能量为J,在量纲上是相等的.但是力矩是力矢量和距离矢量的×积,而能量是力矢量和距离矢量的点积,前者表示力对转轴的作用,后者反映力在能量上的贡献.

力矩本质上是什么?

力矩在物理学里是指作用力使物体绕着转动轴或支点转动的趋向。力矩的单位是牛顿-米。力矩希腊字母是 tau。力矩的概念,起源于阿基米德对杠杆的研究。转动力矩又称为转矩或扭矩。力矩能够使物体改变其旋转运动。推挤或拖拉涉及到作用力 ,而扭转则涉及到力矩。力矩等于径向矢量与作用力的叉积。

扩展资料:

1.力F对点O的矩,不仅决定于力的大小,同时与矩心的位置有关。矩心的位置不同,力矩随之不同;

2.当力的大小为零或力臂为零时,则力矩为零;

3.力沿其作用线移动时,因为力的大小、方向和力臂均没有改变,所以,力矩不变。

4.相互平衡的两个力对同一点的矩的代数和等于零。

单位变换

力矩的量纲是距离乘以力;依照国际单位制,力矩的单位是牛顿-米。虽然牛顿与米的次序,在数学上,是可以变换的。BIPM (国际重量测量局) 设定这次序应是牛顿-米,而不是米-牛顿。

国际单位制

依照国际单位制,能量与功量的单位是焦耳,定义为 1 牛顿-米。但是,焦耳不是力矩的单位。因为,能量是力点积距离的标量;而力矩是距离叉积力的伪矢量。当然,量纲相同并不仅是巧合;使 1 牛顿-米的力矩,作用一全转,需要恰巧 2*Pi 焦耳的能量。

争议

事实上,力矩与能量的关系是能量和一个对数矢量2π[lnK]的乘积,即t=2πQ[lnK],[lnk]的方向垂直于作用平面。因此用焦耳做单位也不是错误的。做圆周运动时,K=e,因此使 1 牛顿-米的力矩,作用一全转,需要恰巧 2*Pi 焦耳的能量。

力矩是物体由于力的作用有绕支点转动的趋势。

功率单位有“牛顿×米”,力矩单位也有“牛顿×米”,这两个不同的物理量却有着同样的量纲,该如何理解.

量纲是将所有的物理单位都规范在约定的基本的长度、时间和质量单位上了,也就是说,虽然物理单位千变万化,但最终都能用长度、时间和质量的基本单位来表示.从这个意义上来说,量纲相同,并不具有确定的物理意义,所以,虽然功与力矩都能用Nm来表示,但这只不过是说它们具有相同的量纲,并不代表物理上是相同还是相异.

力矩的概念<物理>

力矩的概念
力矩(torque):力(F)和力臂(L)的叉乘(M)。物理学上指使物体转动的力乘以到转轴的距离[1]。
  即:M=L×F。其中L是从转动轴到着力点的矢量, F是矢量力;力矩也是矢量。
  力矩的量纲是距离×力;与能量的量纲相同。但是力矩通常用牛顿-米,而不是用焦耳作为单位。力矩的单位由力和力臂的单位决定。
  力对物体产生转动作用的物理量。可分为力对轴的矩和力对点的矩。力对轴的矩是力对物体产生绕某一轴转动作用的物理量。它是代数量,其大小等于力在垂直于该轴的平面上的分力同此分力作用线到该轴垂直距离的乘积;其正负号用以区别力矩的不同转向,按右手螺旋定则确定:以右手四指沿分力方向(X轴/Y轴),且掌心面向转轴(X轴/Y轴)而握拳,大拇指方向(Z轴)与该轴正向一致时取正号,反之则取负号。力对点的矩是力对物体产生绕某一点转动作用的物理量。它是矢量,等于力作用点位置矢r和力矢F的矢量积。例如 ,用球铰链固定于O点的物体受力F作用,以r表示自O点至F作用点A的位置矢,r和F的夹角为a(见图)。物体在F作用下 ,绕垂直于r与F组成的平面并通过O点的轴转动 。转动作用的大小和转轴的方向取决于F对O点的矩矢M,M=r×F ;M的大小为rFsina ,方向由右手定则确定 。力矩M 在过矩心O的直角坐标轴上的投影为 Mx 、My 、Mz 。可以证明 Mx 、My 、Mz 就是F对x ,y,z轴的矩。力矩的量纲为L2MT -2,其国际制单位为N·m。
  例如,3牛顿的力作用在离支点2米的杠杆上的力矩等于1牛顿的力作用在离支点6米的力矩,这里假设力与杠杆垂直。一般地,力矩可以用矢量叉积(注意:不是矢量点乘)定义:
  其中r是从转动轴到力的矢量, F是矢量力。
力矩(torque):力(F)和力臂(L)的叉乘(M)。物理学上指使物体转动的力乘以到转轴的距离
即力乘以力臂
文章标题: 能量和力矩有相同的量纲,是否代表其背后有本质上的物理联系
文章地址: http://www.xdqxjxc.cn/jingdianwenzhang/105894.html
文章标签:量纲  力矩  本质上  能量  物理
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