题目
力系简化时分别任意取两点为简化中心,则下列说法正确的是()A. 力系的主矢不改变,主矩一般会改变B. 力系的主矢改变,主矩不改变C. 力系的主矢,主矩都不改变D. 力系的主矢,主矩都改变
力系简化时分别任意取两点为简化中心,则下列说法正确的是()
A. 力系的主矢不改变,主矩一般会改变
B. 力系的主矢改变,主矩不改变
C. 力系的主矢,主矩都不改变
D. 力系的主矢,主矩都改变
题目解答
答案
A. 力系的主矢不改变,主矩一般会改变
解析
本题考查力系简化的基本概念,解题的关键在于理解力系主矢和主矩的定义以及它们与简化中心的关系。
1. 明确力系主矢的定义
力系的主矢是力系中所有力的矢量和,其计算公式为$\vec{F}_{R}=\sum_{i = 1}^{n}\vec{F}_{i}$,其中$\vec{F}_{i}$表示力系中的第$i$个力,$n$表示力系中力的个数。
从这个定义可以看出,主矢只与力系中各个力的大小和方向有关,而与简化中心的位置无关。也就是说,无论我们选择哪个点作为简化中心,力系中各个力的大小和方向都不会改变,所以力系的主矢始终保持不变。
2. 明确力系主矩的定义
力系对某点的主矩是力系中所有力对该点之矩的矢量和,其计算公式为$\vec{M}_{O}=\sum_{i = 1}^{n}\vec{M}_{O}(\vec{F}_{i})$,其中$\vec{M}_{O}(\vec{F}_{i})$表示力$\vec{F}_{i}$对简化中心$O$的矩。
当我们改变简化中心时,力臂会发生变化。根据力对某点之矩的计算公式$\vec{M}_{O}(\vec{F})=\vec{r}\times\vec{F}$(其中$\vec{r}$是从简化中心$O$到力$\vec{F}$作用线的矢径),力臂的改变会导致力对新简化中心的矩发生变化,从而使得力系对新简化中心的主矩一般也会改变。