意義與機制
力使物體繞轉軸轉動的作用稱為力矩。垂直力臂是轉軸到力的作用線的最短距離。
較小的力作用在較長的力臂上，也能產生較大的力矩。即使懸掛的質量相同，靠近轉軸與遠離轉軸時產生的作用也不同。
關係與條件
當考慮垂直作用的力時，τ的值為 τ=Fd，而重力的力為 mg。我們驗證，以相反符號，抵消力的總轉矩是否為 0。
實驗中，測量了阻力與軸的摩擦以及物體的質量，但未測量。如果一個物體不能以整體旋轉達到平衡，那麼作用力也必須保持平衡。
觀察實驗中需要注意的事物
不同的質量在槓桿臂乘以質量相等時達到平衡。
剛性的槓桿是無質量的，並且支點是無摩擦的。傾斜顯示淨力矩的方向，但這並非動態解決方案。不要模擬實際的負載測試。
關鍵關係與符號
τ = mgd · Στ = τright − τleft
| 符號 | 含義 | 單位 |
|---|---|---|
| τ | 力矩 | N·m |
| d | 垂直槓桿臂 | m |
| F | 施加的力 | N |
透過範例確認
什麼是平衡條件？
兩側力矩相等 · 即使質量不同，只要質量與力臂的乘積相等，就能保持平衡。
常見誤解
- 不能把轉軸到任意遠點的距離都當作力臂，必須使用垂直於力的作用線的距離。