题目
力F˙¯¯¯=(3i˙¯+5j˙¯)N,其作用点的矢径为r˙¯¯=(4i˙¯−3j˙¯)m,则该力对坐标原点的力矩大小为()A. −3N⋅mB. 29N⋅mC. 19N⋅mD. 3N⋅m
力
A.
B.
C.
D.
题目解答
答案
该力对坐标原点的力矩大小为
故选:A.
解析
步骤 1:确定力和矢径的向量表达式
力F的向量表达式为F˙¯¯¯=(3i˙¯+5j˙¯)N,矢径r的向量表达式为r˙¯¯=(4i˙¯−3j˙¯)m。
步骤 2:计算力对坐标原点的力矩
力对坐标原点的力矩M的计算公式为M=F→×r→,其中×表示向量的叉乘。在二维平面上,叉乘的结果是一个垂直于平面的向量,其大小为|M|=|F||r|sinθ,其中θ是F和r之间的夹角。在本题中,由于F和r都在xy平面上,叉乘的结果是一个垂直于xy平面的向量,其大小为|M|=|F||r|sin90°=|F||r|。因此,M的大小为M=(3i˙¯+5j˙¯)×(4i˙¯−3j˙¯)N⋅m=(3×4i˙¯×i˙¯−3×5j˙¯×j˙¯)N⋅m=(12−15)N⋅m=−3N⋅m。
步骤 3:选择正确答案
根据计算结果,力对坐标原点的力矩大小为−3N⋅m,因此正确答案为A。
力F的向量表达式为F˙¯¯¯=(3i˙¯+5j˙¯)N,矢径r的向量表达式为r˙¯¯=(4i˙¯−3j˙¯)m。
步骤 2:计算力对坐标原点的力矩
力对坐标原点的力矩M的计算公式为M=F→×r→,其中×表示向量的叉乘。在二维平面上,叉乘的结果是一个垂直于平面的向量,其大小为|M|=|F||r|sinθ,其中θ是F和r之间的夹角。在本题中,由于F和r都在xy平面上,叉乘的结果是一个垂直于xy平面的向量,其大小为|M|=|F||r|sin90°=|F||r|。因此,M的大小为M=(3i˙¯+5j˙¯)×(4i˙¯−3j˙¯)N⋅m=(3×4i˙¯×i˙¯−3×5j˙¯×j˙¯)N⋅m=(12−15)N⋅m=−3N⋅m。
步骤 3:选择正确答案
根据计算结果,力对坐标原点的力矩大小为−3N⋅m,因此正确答案为A。