为测量发动机在特定转速下产生的力矩.长度为L的横杆OA可绕O(O处于竖直墙面上)且垂直于纸面的轴自由转动.在A点施一竖直向下的力F,使处于横杆中点处一厚度为d的摩擦块紧压下方正在转动的

Question

为测量发动机在特定转速下产生的力矩.长度为L的横杆OA可绕O(O处于竖直墙面上)且垂直于纸面的轴自由转动.在A点施一竖直向下的力F,使处于横杆中点处一厚度为d的摩擦块紧压下方正在转动的飞轮边缘,此时保持横杆水平.已知L=1.2m,d=6cm,飞轮半径R=20cm,F=625N,飞轮对摩擦块压力FN=1290N,忽略横杆质量,求发动机在此转速时所产生的力矩.
答案上说横杆OA的力矩平衡条件是L*F+d*Ff=FN*(L/2).Ff不是与OA平行吗,那力臂不是0吗,这个力不是对OA平衡没有影响吗?

Answer 1

Ff不是与OA平行吗——这个对的
那力臂不是0吗——这个就错了.对点O力臂是”点O到力的作用线的距离“.虽然Ff与OA平行,但Ff所在直线与OA所在直线有d的距离,从而力臂就是d了
题目答案如下
对O点力矩平衡
L*F+d*Ff=FN*(L/2)
Ff = (FN*(L/2)-L*F)/d =(1290*1.2/2-1.2*625)/0.06 N = 400N
对发动机轴力矩平衡
M-Ff*R=0
M=Ff*R=400N*0.2m = 80N*m