Hệ hai lực song song, ngược chiều, có cường độ tương đương và cùng tác động lên một vật được gọi là lực ngẫu nhiên.
Ảnh hưởng của lực ngẫu nhiên lên một vật rắn
Trường hợp vật không có trục quay cố định
- Khi có ngẫu lực tác động, vật sẽ quay quanh một trục đi qua trọng tâm và vuông góc với mặt phẳng chứa ngẫu lực.
- Do sự chuyển động li tâm của các phần khác nhau của vật đối kháng với trọng tâm khiến trọng tâm đứng yên. Do đó, trục quay đi qua trọng tâm không bị tác động bởi lực từ vật.
Trường hợp vật có một trục quay cố định.
- Khi có ngẫu lực tác động, vật sẽ quay quanh trục cố định. Nếu trục quay không đi qua trọng tâm, trọng tâm sẽ chuyển động tròn quanh trục quay. Khi đó, vật có xu hướng li tâm và tác động lực lên trục quay. Vận tốc quay càng cao, lực li tâm tác động lên trục càng lớn và có thể gây nứt gãy. Vì vậy, để giảm lực nén lên các bộ phận cơ khí, các bộ phận quay của máy móc cần thiết kế sao cho trục quay đi qua trọng tâm.
Mômen của ngẫu lực
- Đối với các trục quay vuông góc với mặt phẳng chứa ngẫu lực, mômen của ngẫu lực không phụ thuộc vào vị trí của trục quay và luôn có giá trị:
Ở đây, F là độ lớn của từng lực, còn d là khoảng cách giữa hai điểm tác dụng của ngẫu lực, thường gọi là cánh tay đòn của ngẫu lực.
- Mômen của ngẫu lực không bị ảnh hưởng bởi vị trí của trục quay vuông góc với mặt phẳng chứa ngẫu lực.
- Đơn vị mômen lực