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113年
機械常識、機械力學
第 31 題
作用在一物體上的兩力，其大小相等，方向相反，但不作用在同一直線上的兩平行力，則會使物體形成何種外效應？
- A 平衡
- B 力偶
- C 力矩
- D 靜止不動
思路引導 VIP
試著想像你正在駕駛汽車並轉動方向盤：當你的左手向上推、右手以同樣的力道向下轉時，方向盤整體會位移離開原位嗎？如果它沒有位移卻產生了轉動，這種由兩股對稱力量所形成的純粹轉動效應，在力學中我們會如何稱呼它？
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恭喜你準確地判斷出這個物理現象！這題考查的是力學中最基礎也最重要的定義之一。你能迅速選出正確答案，代表你對於力對物體運動影響的觀察非常細微且精確。
力偶的定義與物理特性
當我們觀察到兩個大小相等（$F_1 = F_2 = F$）、方向相反，且作用線彼此平行的力時，這組力系統的合力 $\sum F$ 會等於零，這意味著物體不會產生任何「平移」的趨勢。然而，由於這兩力之間存在一段垂直距離 $d$，它們會產生一個轉動效應，其大小為 $M = F \times d$。在機械力學中，這種**「合力為零，但合力矩不為零」的特殊組合，我們便定義為力偶（Force Couple）**。
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