تبلیغات
مهندسی علوم تجربی - خصوصیات گشتاور نیرو
 
مهندسی علوم تجربی
آموزش علم زیباترین هدیه الهی است


عامل مؤثر در گشتن هر جسم به دور محوری را گشتاور نیرو می‌نامند.

دید کلی

  • آیا تابحال به این فکر کرده‌اید که چرا آچار بلند مهره محکم را آسانتر باز می‌کند؟
  • دو نفر با وزنهای متفاوت در دو سوی الاکلنگ چگونه باید بنشینند تا توازن برقرار شود؟
  • چرا احتمال واژگون شدن یک ماشین مسابقه از یک ماشین معمولی کمتر است؟

برای پاسخگویی به این سؤالها باید ببینیم نیروها چگونه می‌توانند باعث چرخش شوند. به عنوان مثال در نظر بگیرید می‌خواهید وارد اتاقی شوید، برای اینکار نیرویی عمودی بر در وارد می‌کنید، در حول لولا (محور) شروع به چرخش می‌کند و باز می‌شود هر چه بزرگتر باشد در راحت تر باز می‌شود. اگر بار دیگر همین نیرو را به نقاط دورتر در که به لولا نزدیکترند وارد کنید در براحتی باز نخواهند شد، به این ترتیب نتیجه می‌گیریم که هر چه فاصله نقطه اثرنیرو از محور چرخش دورتر باشد و نیز هر چه اندازه نیروی وارد بر در بیشتر باشد در راحت تر باز می‌شود. 


خصوصیات گشتاور نیرو

  • گشتاور نیرو کمیتی برداریاست و مقدار بردار گشتاور نیرو برابر است با حاصلضرب نیرو در فاصله عمودی آن از محوری که جسم به دور آن می‌گردد.
  • گشتاور نیرو با حرف  (با تلقط تاو) نمایش داده می‌شود.
  • فاصله عمودی نیرواز نقطه‌ای که جسم حول آن می‌گردد را بازوی گشتاور می‌نامند.
  • نقطه چرخش را می‌توان روی تکیه گاه جسم یا روی محور چرخش جسم در نظر گرفت.
  • رابطه گشتاور نیرو (d بازوی گشتاور) (مقدار نیرو × بازوی گشتاور
  • یکای گشتاور نیرو ، نیوتن متر () است.

روش دیگر محاسبه گشتاور نیرو 


برای محاسبه گشتاور نیرو می‌توانیم نیروی  را به دو مؤلفه عمود بر هم تجزیه کنیم، بطوری که یکی از مؤلفه‌ها از محور دوران یا گذشته و دیگری عمود بر این محور باشد. حال نیروی  را به دو مؤلفه  و روی این دو محور تجزیه می‌کنیم، گشتاور نیروی برابر برآِیند گشتاورهای دو نیروی  - است. پس گشتاور هر یک از نیروهای  و را محاسبه می‌کنیم، برآیند این دو گشتاور ، گشتاور کل را تشکیل می‌دهد. اما بازوی گشتاور نیروی  برابر صفر است. 
علامت گشتاور نیرو 

اگر گشتاور نیرو ، جسم را در جهت مثلثاتی دوران دهد علامت آن مثبت و اگر در خلاف جهت مثلثاتی دوران دهد علامت آن را منفی در نظر می‌گیرند. 
گشتاور صفر 

نیروهایی که امتداد آنها از نقطه عبور می‌کند گشتاور نیرویی نسبت به این نقطه ندارند. بنابراین نیرویی که تکیه گاه بر میله وارد می‌کند دارای گشتاور صفر می‌باشد. 
قانون گشتاورها 

در یک جسم متعادل ، جمع گشتاورهای پاد ساعتگرد با جمع گشتاورهای ساعتگرد ، حول هر نقطه دلخواه برابر است. 
تعادل 


جسمی را در حال تعادل گویند که هر دو شرط زیر درباره آن درست باشد:

  • برآیند نیروهای وارد بر آن صفر باشد.
  • جمع گشتاور نیروهای ساعتگرد حول هر نقطه ، برابر جمع گشتاور نیروهای پاد ساعتگرد حول همان نقطه باشد.

به کمک معادله‌های مربوط به روش فوق می‌توان اندازه نیرویی مجهول ، یا فاصله نقطه اثر آنها از نقطه چرخش را حساب کرد. برای انجام این کار:

  • جهتهایی را انتخاب کنید که معادله‌های نیروها را آسان می‌کنند. برای مثال برآیند نیروهای رو به بالا و برآیند نیروهای رو به پایین همیشه باهم برابرند.
  • نقطه چرخش را انتخاب کنید که محاسبه گشتاورها را آن می‌سازد، اگر بیش از دو نیرو وجود دارد نقطه چرخش را جایی انتخاب کنید که یکی از نیروها در آنجا به جسم وارد می‌شود، در این صورت گشتاور نیروحول آن نقطه چرخش صفر می‌شود، بنابراین محاسبه ساده‌تر خواهد شد.

جفت نیرو 



دو نیرو که اثر چرخش یکدیگر را خنثی می‌کنند جفت نیرو نام دارند و شرط زیر را دارند:

  • اندازه آنها برابر و جهت آنها مخالف است.
  • بر روی یک خط راست عمل نمی‌کنند.
  • گشتاوری بر جسم وارد می‌کنند و بنابراین تمایل دارند که آنرا بچرخاند.
  • ‌برآیند آنها صفر است.
  • ‌اندازه گشتاور نیرو (جفت نیرو) برابر است با حاصلضرب اندازه یکی از نیروها ضربدر فاصله دو نیرو از هم.

منبع:دانشنامه رشد

 
گشتاور یعنی چه؟ 
حاصلضرب برداری نیروی وارد بر یك جسم از نقطه اثر نیرو تا نقطه ای كه جسم بر اثر همین نیرو دوران میكندگشتاور یا تورك(Turaqe) نام دارد.
گشتاور به معنای نیروی لازم برای گرداندن یك جسم است.گشتاور تولید شده توسط یك موتور توان رانشی یا كششی را برای گرداندن چرخها به وجود می آورد. 
برای مثال هنگامی كه میخواهید پیچی را با یك آچار بچرخانید نیروی لازم برای گرداندن آنرا گشتاور میگویند.در این حالت گشتاور برابر است با مقدار نیروی لازم ضربدر فاصله مركز پیچ تا مكانی كه نیرو به آچار اعمال میشود.واحد های گشتاور عبارتند از نیوتن بر متر و كیلوگرم بر سانتی متر و فوت بر پوند. 
نحوه محاسبه گشتاور
T=R*N 
T:گشتاور (TORQUE) 
R:شعاع 
N:نیروی اعمال شده 
بنابر این هرگاه بخواهیم گشتاور را افزایش دهیم یا آچار بلندتری انتخاب میكنم یا نیروی اعمال شده به آنرا افزایش میدهیم. 
در مورد موتور نیروی اعمال شده به آچار همان نیروی ناشی از احتراق درون موتور است. 
شعاع آچار در اینجا طول بازوی میل لنگ یا نصف كورس پیستون میباشد. 
گشتاور ناشی از دوران موتور مقدار زیادی نوسان بهمراه دارد.برای نرمتر نگه داشتن این نوسانات موتور را به یك فلایویل مجهز میكنند تا اینرسی حركتی فلایویل دوران را پیوسته نگه دارد.برای نرمتر كردن دوران میتوان تعداد سیلندرها را نیز افزایش داد. 
سرعت دورانی موتور توسط جعبه دنده و دیفرانسیل كاهش میابد.با كاهش سرعت به همان نسبت گشتاور افزایش پیدا می كند. 
هرگاه سرعت چرخها را به نسبت دوران موتور با نسبت یك كاهش دهیم گشتاور تولید شده توسط موتور اگر بر فرض 150 نیوتن متر باشد تبدیل به 1=1*150 نیوتن متر خواهد شد

 





نوع مطلب : آموزش علوم نهم، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :
شنبه 14 مرداد 1396 06:34 قبل از ظهر
I know this if off topic but I'm looking into starting my own blog and was wondering what all is required to
get set up? I'm assuming having a blog like yours would cost a pretty penny?
I'm not very web savvy so I'm not 100% positive. Any tips or advice would
be greatly appreciated. Thanks
جمعه 13 مرداد 1396 11:55 قبل از ظهر
This information is priceless. Where can I find out more?
جمعه 6 مرداد 1396 09:09 بعد از ظهر
Hello! I'm at work surfing around your blog from my new iphone 4!
Just wanted to say I love reading through your blog and
look forward to all your posts! Carry on the great work!
دوشنبه 25 اردیبهشت 1396 01:40 بعد از ظهر
We stumbled over here coming from a different web address and thought I may
as well check things out. I like what I see so now i am following you.
Look forward to looking over your web page yet again.
سه شنبه 22 فروردین 1396 06:09 بعد از ظهر
Hi, after reading this amazing piece of writing i am as well delighted to share my know-how here with friends.
شنبه 19 فروردین 1396 11:42 قبل از ظهر
Excellent post. I was checking continuously this blog and I'm impressed!

Extremely useful information specially the last part :) I care for such information a lot.
I was seeking this certain information for a very long time.

Thank you and best of luck.
شنبه 19 فروردین 1396 02:06 قبل از ظهر
At this time it seems like Wordpress is the best blogging platform out there right now.

(from what I've read) Is that what you're using on your blog?
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر





آمار وبلاگ
  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :
امکانات جانبی



قالب وبلاگ | قالب
گالری عکس

 
 
بالای صفحه