作用線

作用線（line of action）是物理学的名詞，力（）的作用線是以幾何方式表示力作用的位罝和方向。作用線是通過力作用點的直线，方向和向量的方向相同。力矩就是力的作用線和旋轉軸之間的垂直距離。

在要瞭解多個作用在物體上的力，所產生的總合效果時，會需要用在作用線的概念。例如兩個力的大小相等，作用在一上，延著同一條作用線，但方向相反，兩者會抵消，不會有淨力或淨力矩。但若兩者的作用線平行，但不是同一條線，就會產生淨力矩，使其繞固定軸旋轉。

計算力矩
配合圖中的幾何，要計算一作用點和旋轉軸距離為\vec r的力\vec F，所產生的力矩，有三種等效的計算方式：

:\begin{align}
||\vec\tau|| & = ||\vec r\times\vec F|| \\
& = rF_\perp \\
& = r_\perp F \\
& = ||r F \sin\theta|| \,,
\end{align}

其中\vec r\times\vec F是叉积，F_\perp是\vec F和\hat r垂直的分量，r_\perp是力臂，\theta是\vec r和\vec F的夾角。

參考資料