力矩的方向可以通过以下方法确定:
右手定则
将右手伸出,四指指向力臂(从转动轴到力的作用线的垂直距离)的方向。
将四指弯曲,使其指向力的方向。
此时,大拇指的指向即为力矩的方向。
如果力矩使物体产生逆时针方向的转动,则力矩为正;如果产生顺时针方向的转动,则力矩为负。
矢量叉乘
力矩是力和力臂的叉乘结果,即 \( \vec{M} = \vec{r} \times \vec{F} \)。
叉乘的结果是一个矢量,其方向垂直于原来的两个向量构成的平面。
在二维空间中,如果力的作用方向为x轴正方向,力臂方向为y轴正方向,则力矩的方向为z轴正方向。
特殊情况
当力和转动轴共线时,即力臂为零,此时力矩也为零。
以上是判断力矩方向的基本方法。