题目

钟秒针走动时受到转轴处的摩檫力重力作用.钟电池的电能耗尽停止秒针常停在9的位置,受力分析图怎么画?

提问时间：2021-03-03

答案

这个问题似乎不需要画图.
电池是使轴进行顺时针旋转,轴上受到逆时针的摩擦力力矩（轴承处摩擦力×轴的半径）,并且还受到指针重力产生的转矩.重力力矩与重量大小和力臂长度有关,而力臂长度是转轴距离重心在垂直于重力方向（也就是水平方向）上的长度.
当指针在12点、6点时,重力力臂长度为0,指针重力的转矩为0；
在3点时,重力转矩为顺时针方向的最大值,是帮助指针进行顺时针旋转；
在9点时,指针重力转矩为逆时针方向最大值,是阻止指针进行顺时针旋转.
因此,当电能即将耗尽时,
电能产生的力矩（顺时针）+摩擦力力矩（逆时针）+指针重力力矩（逆时针）＝0