力偶
物理名词，作用于同一刚体上的一对大小相等、方向相反、但不共线的一对平行力称为力偶。集中力偶作用下，剪力图没有变化。
- 中文名:力偶
- 外文名:couple
- 拼 音:lì ǒu
- 三大要素：大小，转向，作用面
- 来 源：物理名词
目录
定义
大小相等、方向相反，但作用线不在同一直线上的一对力(如图上的F和F′)。力偶能使物体产生纯转动效应。例如，用双手使用丝锥，施加的力偶对丝锥不会产生横向侧压力，这样钻得的孔才能与表面垂直。力偶的二力对空间任一点之矩的和是一常量，称为力偶矩。用静力学公理和几何学可证明：一力偶可用与其作用面相平行和力偶矩相等的另一力偶代替，而不改变其对刚体的转动作用。由于力偶的作用平面具有方向性，须引入一空间力偶矩矢T，其方向线与力偶作用平面垂直，并按右手螺旋定则确定其指向(见图)。T的大小等于力和力偶臂(力偶的二力线间的垂直距离)的乘积。由于力偶的作用面可在刚体上自由平移，所以刚体上的力偶矩矢是自由矢，即它的作用点可以是刚体上的任一点。如力偶作用在变形体上，力偶矩矢就不可自由平移，因为这样会产生不同的扭转效应。受力偶作用的物体，会产生角加速度，不能用一个力来平衡，因为一个力具有主矢，但由一个力偶所组成的力系，其主矩不为零，而主矢为零。力偶矩的量纲和单位与力矩的相同。
作用在刚体上的两个或两个以上的力偶组成力偶系。若力偶系中各力偶都位于同一平面内，则为平面力偶系，否则为空间力偶系。力偶既然不能与一个力等效，力偶系简化的结果显然也不能是一个力，而仍为一力偶，此力偶称为力偶系的合力偶[1] 。
三大要素
大小，转向，作用面。
力偶在平面内的转向不同，其作用效应也不相同。 M（F,F')表示，即M=±Fd
注释
基本注释
一般，将作用于同一刚体上的大小相等，方向相反但不共线的两个平行力组成的力系，称为力偶，力偶为矢量，力偶是一种只有合转矩（所有转矩的总合），没有合力的力系统。因此，它又称为纯转矩。作用于物体，力偶能够使物体完全不呈现任何平移运动，只呈现纯旋转运动。最简单的力偶是由两只大小相等，方向相反的力构成的，力偶的国际单位制是牛顿*米。力偶是指两个大小相等方向相反的特殊力系。
力偶（couple），大小相等、方向相反、作用线不在同一直线上的一对力。力偶对物体产生转动效应。力偶的二力对空间任一点之矩的和是一常矢量，称为力偶矩。一力偶可用与其作用面平行、力偶矩相等的另一力偶代替，而不改变其对刚体的转动效应。由于力偶作用面具有方向性，须引入一空间力偶矩矢T，其方向线与力偶作用面垂直并按右手螺旋定则确定其指向（见图）。T的大小等于力和力偶臂（力偶的二力线间的垂直距离）的乘积。作用在刚体上的力偶矩矢是自由矢。作用在变形体上的力偶矩矢不能自由平移，否则会产生不同的扭转效应。力偶矩的量纲与力矩的相同。其量纲的国际单位为N·m
基本性质
性质1： 力偶没有合力，所以力偶不能用一个力来代替，也不能与一个力来平衡。
解释： 从力偶的定义和力的合力投影定理可知，力偶中的二力在其作用面内的任意坐标轴上的投影的代数和恒为零，所以力偶没有合力，力偶对物体只能有转动效应，而一个力在一般情况下对物体有移动和转动两种效应。因此，力偶与力对物体的作用效应不同，所以其不能与一个力等效，也不能用一个力代替，也就是说力偶不能和一个力平衡，力 偶只能和转向相反的力偶平衡。
性质2: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。
性质3 :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。称为力偶的等效条件。