نمونه سوالات گشتاور

10 نمونه سوالات گشتاور

1. جرم میله AB را می‌توان نادیده گرفت. اگر F_R برآیند سه نیروی F است₁، F₂ و اف₃، آنگاه بزرگی نیروی F₂ و فاصله x برابر است با ...

الف. ۵۰ درجه شمالی به سمت پایین و ۰.۵ متر به سمت چپ نقطه A

ب. ۵۰ درجه شمالی به بالا و ۰.۵ متر به سمت راست نقطه A

ج. ۵۰ درجه شمالی به بالا و ۰.۷۵ متر به چپ نقطه A

د. ۵۰ درجه شمالی به سمت پایین و ۰.۷۵ متر به سمت راست نقطه A

ه. ۵۰ درجه شمالی به بالا و ۰.۲ متر به سمت راست نقطه A

پمباهاسان

معلوم است که:

نیروی برآیند (F)_R) = 40 نیوتن

F₁ = 10 نیوتن

F₃ = 20 نیوتن

پرسیده شد: بزرگی نیروی F₂ و فاصله x

جواب:

بزرگی نیروی F را محاسبه کنید₂ :

گایا نیرویی که به سمت بالا هدایت می‌شود مثبت و نیرویی که به سمت پایین هدایت می‌شود منفی است.

ΣF = 0 (میله ثابت است و حرکت نمی‌کند)

- F_R + اف₁ + اف₂ - F₃ = 0

– ۴۰ + ۱۰ + زن₂ - 20 = 0

– 30 + فارنهایت₂ - 20 = 0

– 50 + فارنهایت₂ = 0

F₂ = 50 نیوتن, مثبت است زیرا جهت نیرو به سمت بالا است.

فاصله x را محاسبه کنید:

نقطه A را به عنوان محور چرخش انتخاب کنید.

τ₁ = اف₁ l₁ = (10 نیوتن)(1 متر) = 10 نیوتن متر

گشتاور ۱ مثبت است زیرا باعث چرخش میله AB در خلاف جهت عقربه‌های ساعت می‌شود.

τ₂ = اف₂ x = (50)(x) = 50x نیوتن متر

گشتاور ۱ مثبت است زیرا باعث چرخش میله AB در خلاف جهت عقربه‌های ساعت می‌شود.

τ₃ = اف₃ x = (20 نیوتن)(1,75 متر) = -35 نیوتن متر

گشتاور ۱ منفی است زیرا باعث چرخش میله AB در همان جهت چرخش عقربه‌های ساعت می‌شود.

گشتاور حاصل:

Στ = 0 (میله ثابت است و نمی‌چرخد)

۱۰ + ۵۰ برابر – ۳۵ = ۰

50 برابر - 25 = 0

50x = 25

ایکس = ۲۵/۵۰

ایکس = 0,5 متر

جواب صحیح B است.

2. سبک F₁، F₂، F₃و اف₄ همانطور که در تصویر نشان داده شده است، روی میله ABCD کار می‌کند! اگر از جرم میله صرف نظر شود، آنگاه مقدار لحظه سبک به سمت نقطه A است…..

الف. ۱۵ نیوتن متر

ب. ۱۸ نیوتن متر

ج. 35 نیوتن متر

د. ۵۳ نیوتن متر

E. 68 نیوتن متر

پمباهاسان

محور چرخش نقطه A است.

معلوم است که:

سبک F₁ = 10 نیوتن، بازوی نیرو l₁ = 0

سبک F₂ = 4 نیوتن، بازوی نیرو l₂ = 2 متر

سبک F₃ = 5 نیوتن، بازوی نیرو l₃ = 3 متر

سبک F₄ = 10 نیوتن، بازوی نیرو l₄ = 6 متر

پرسیده شد: گشتاور نیرو حول نقطه A

جواب:

گشتاور نیرو ۱ (τ)₁) = F₁ l₁ = (10)(0) =

گشتاور نیرو ۱ (τ)₂) = F₂ l₂ = (4)(2) = -8 نیوتن متر

گشتاور نیرو ۱ (τ)₃) = F₃ l₃ = (5)(3) = 15 نیوتن متر

گشتاور نیرو ۱ (τ)₄) = F₄ l₄ = (10)(6) = -60 نیوتن متر

اگر نیرو باعث چرخش میله در خلاف جهت عقربه‌های ساعت شود، گشتاور نیرو مثبت است.

اگر نیرو باعث چرخش میله در جهت عقربه‌های ساعت شود، گشتاور نیرو منفی است.

گشتاور نیروی حاصل:

τ = 0 - 8 نیوتن متر + 15 نیوتن متر - 60 نیوتن متر

τ = -68 نیوتن متر + 15 نیوتن متر

τ = -53 نیوتن متر

علامت منفی به این معنی است که میله در جهت عقربه‌های ساعت می‌چرخد.

جواب صحیح D است.

3. میله‌ای که جرم آن نادیده گرفته شده است، تحت تأثیر سه نیروی F قرار دارد._A = اف_C = ۱۴ شمال و جنوب_B = 20 N همانطور که در تصویر نشان داده شده است. اگر فاصله AB = BC = 20 سانتی‌متر باشد، آنگاه بزرگی گشتاور نیرو حول نقطه C برابر است با…

الف. 0 نیوتن متر

ب. ۱ نیوتن متر

ج. ۴ نیوتن متر

د. 6 نیوتن متر

ه. ۸ نیوتن متر

پمباهاسان

شناخته شده است :

محور چرخش واقع در نقطه C.

فاصله بین F_A و محور چرخش (r_AC) = 40 سانتی‌متر = 0,4 متر

فاصله بین F_B و محور چرخش (r_BC) = 20 سانتی‌متر = 0,2 متر

فاصله بین F_C و محور چرخش (r_CC) = ۶ سانتی‌متر

F_A = ۶۰۰ نیوتن

F_B = ۶۰۰ نیوتن

F_C = ۶۰۰ نیوتن

پرسیده شد : گشتاور نیروی حاصل اگر میله در نقطه C روی محور بچرخد

جواب :

گشتاور نیروی تولید شده توسط هر نیرو را محاسبه کنید.

گشتاور نیرو A

Στ_A = (ف_A)(ر_AC گناه ۳۰^o) = (10 نیوتن)(0,4 متر)(1) = -4 نیوتن متر

گشتاور نیروی A منفی است زیرا جهت چرخش میله ناشی از گشتاور نیروی A در جهت عقربه‌های ساعت است.

گشتاور نیرو B

Στ_B = (ف_B)(ر_BC گناه ۳۰^o) = (20 نیوتن)(0,2 متر)(1) = 4 نیوتن متر

گشتاور نیروی B مثبت است زیرا جهت چرخش میله ناشی از گشتاور نیروی B خلاف جهت عقربه‌های ساعت است.

گشتاور نیرو C

Στ_C = (ف_C)(ر_CC گناه ۳۰^o) = (10 N)(0)(1) = 0

گشتاور نیروی C به دلیل نیروی F با مقدار 0 مشخص شده است._C با محور چرخش همزمان است

گشتاور نیروی حاصل

Στ = Στ₁ + Στ₂ + Στ₃

Στ = -۴ + ۴ + ۰

Στ = 0 نیوتن متر

جواب صحیح الف است.

4. یک چوب به طول ۵۰ سانتی‌متر تحت تأثیر سه نیرو با بزرگی مساوی قرار دارد، همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است. اگر چوب حول نقطه محوری در نقطه C بچرخد، بزرگی گشتاور کل نیرو ...

الف. 1 نیوتن متر

ب. ۱ نیوتن متر

ج. ۴ نیوتن متر

د. 5 نیوتن متر

ه. ۸ نیوتن متر

پمباهاسان

شناخته شده است :

محور چرخش در نقطه C قرار دارد.

فاصله بین F₁ و محور چرخش (r₁) = 30 سانتی‌متر = 0,3 متر

فاصله بین F₂ و محور چرخش (r₂) = 10 سانتی‌متر = 0,1 متر

فاصله بین F₃ و محور چرخش (r₃) = 20 سانتی‌متر = 0,2 متر

F₁ = ۶۰۰ نیوتن

F₂ = ۶۰۰ نیوتن

F₃ = ۶۰۰ نیوتن

پرسیده شد : گشتاور نیروی حاصل اگر میله در نقطه C روی محور بچرخد

جواب :

گشتاور نیروی تولید شده توسط هر نیرو را محاسبه کنید.

گشتاور نیرو ۱

Στ₁ = (ف₁)(ر₁ گناه ۳۰^o) = (10 نیوتن)(0,3 متر)(1) = -3 نیوتن متر

گشتاور نیروی ۱ منفی است زیرا جهت چرخش میله ناشی از گشتاور نیروی ۱ با جهت چرخش عقربه‌های ساعت همسو است.

گشتاور نیرو ۱

Στ₂ = (ف₂)(ر₂ گناه ۳۰^o) = (10 نیوتن)(0,1 متر)(1) = 1 نیوتن متر

گشتاور نیروی ۲ مثبت است زیرا جهت چرخش میله ناشی از گشتاور نیروی ۲ در خلاف جهت عقربه‌های ساعت است.

گشتاور نیرو ۱

Στ₃ = (ف₃)(ر₃ گناه ۳۰^o) = (10 نیوتن)(0,2 متر)(0,5) = -1 نیوتن متر

گشتاور نیروی ۱ منفی است زیرا جهت چرخش میله ناشی از گشتاور نیروی ۱ با جهت چرخش عقربه‌های ساعت همسو است.

گشتاور نیروی حاصل

Στ = Στ₁ + Στ₂ + Στ₃

Στ = -۳ + ۱ – ۱

Στ = -3 نیوتن متر

بزرگی گشتاور نیروی حاصل ۳ نیوتن متر است. علامت منفی برای گشتاور نیروی حاصل به این معنی است که جهت چرخش میله ناشی از گشتاور نیروی حاصل، همان جهت چرخش عقربه ساعت است.

جواب صحیح B است.

5. سه نیروی F₁، F₂و اف₃ مطابق شکل زیر روی میله عمل می‌کند. اگر از جرم میله صرف نظر شود و طول میله ۴ متر باشد، آنگاه مقدار گشتاور نیرو حول محور چرخش در نقطه C برابر است با…. (sin 53)^o = ۰.۶، کسنوس ۳۷^o = 0,6، AB = BC = CD = DE = 1 متر)

الف. ۱۵ نیوتن متر

ب. ۱۸ نیوتن متر

ج. 6 نیوتن متر

د. ۵۳ نیوتن متر

ای. صفر

پمباهاسان

معلوم است که:

محور چرخش در نقطه C قرار دارد.

سبک ۱ (F₁) = ۷۰ نیوتن

فاصله بین نقاط کاری F₁ با محور چرخش (r₁) = 2 متر

سبک ۱ (F₂) = ۷۰ نیوتن

فاصله بین نقاط کاری F₂ با محور چرخش (r₂) = 1 متر

سبک ۱ (F₃) = ۷۰ نیوتن

فاصله بین نقاط کاری F₃ با محور چرخش (r₃) = 2 متر

پرسیده شد: مقدار گشتاور نیرو حول محور چرخش در نقطه C

جواب:

گشتاور نیرو ۱:

τ₁ = اف₁ گناه ۵۳^o = (5 نیوتن)(2 متر)(0,8) = (10)(0,8) نیوتن = 8 نیوتن

گشتاور نیروی ۲ باعث چرخش میله در خلاف جهت عقربه‌های ساعت می‌شود، بنابراین گشتاور نیروی ۲ علامت مثبت دارد.

گشتاور نیرو ۱:

τ₂ = اف₂ گناه ۵۳^o = (0,4 نیوتن)(1 متر)(1) = -0,4 نیوتن

گشتاور نیرو ۲ باعث چرخش میله در جهت چرخش عقربه‌های ساعت می‌شود، بنابراین گشتاور نیرو ۲ علامت منفی دارد.

گشتاور نیرو ۱:

τ₃ = اف₃ گناه ۵۳^o = (4,8 نیوتن)(2 متر)(1) = -9,6 نیوتن

گشتاور نیرو ۲ باعث چرخش میله در جهت چرخش عقربه‌های ساعت می‌شود، بنابراین گشتاور نیرو ۲ علامت منفی دارد.

گشتاور نیروی حاصل:

∑τ = τ₁ – ت₂ – ت₃ = ۸ – ۰.۴ – ۹.۶ = ۸ – ۱۰ = -۲ نیوتن متر

بزرگی گشتاور نیرو ۲ نیوتن متر است. گشتاور نیروی منفی به این معنی است که میله در خلاف جهت عقربه‌های ساعت می‌چرخد.

جواب صحیح D است.

6. بزرگی گشتاور نیروی برآیند وارد بر محور در نقطه O توسط نیروهای وارد بر میله، در صورتی که از جرم آن صرف نظر شود، برابر است با ...

الف. 7,5 نیوتن متر

ب. ۱ نیوتن متر

ج. ۴ نیوتن متر

د. 3 نیوتن متر

ه. ۸ نیوتن متر

پمباهاسان

معلوم است که:

محور چرخش در نقطه O قرار دارد.

سبک ۱ (F₁) = ۷۰ نیوتن

فاصله بین نقاط کاری F₁ با محور چرخش (r₁) = 1 متر

سبک ۱ (F₂) = ۷۰ نیوتن

فاصله بین نقاط کاری F₂ با محور چرخش (r₂) = 2 متر

سبک ۱ (F₃) = ۷۰ نیوتن

فاصله بین نقاط کاری F₃ با محور چرخش (r₃) = 2 متر

پرسیده شد: مقدار گشتاور نیرو حول محور چرخش در نقطه C

جواب:

گشتاور نیرو ۱:

τ₁ = اف₁ l₁ = (6 نیوتن)(1 متر) = 6 نیوتن متر

گشتاور نیروی ۲ باعث چرخش میله در خلاف جهت عقربه‌های ساعت می‌شود، بنابراین گشتاور نیروی ۲ علامت مثبت دارد.

گشتاور نیرو ۱:

τ₂ = اف₂ r₂ گناه ۳۰^o = (6 نیوتن متر)(2 متر)(0,5)= 6 نیوتن متر

گشتاور نیروی ۲ باعث چرخش میله در خلاف جهت عقربه‌های ساعت می‌شود، بنابراین گشتاور نیروی ۲ علامت مثبت دارد.

گشتاور نیرو ۱:

τ₃ = اف₃ l₃ = (4 نیوتن)(2 متر) = -8 نیوتن متر

گشتاور نیرو ۲ باعث چرخش میله در جهت چرخش عقربه‌های ساعت می‌شود، بنابراین گشتاور نیرو ۲ علامت منفی دارد.

گشتاور نیروی حاصل:

∑τ = τ₁ + τ₂ - تی₃ = ۶ + ۶ – ۸ = ۴ نیوتن متر

بزرگی گشتاور نیرو ۴ نیوتن متر است. گشتاور نیروی مثبت به این معنی است که میله در خلاف جهت عقربه‌های ساعت می‌چرخد.

جواب صحیح B است.

۷. میله AB، که جرم آن نادیده گرفته شده است، به صورت افقی قرار گرفته و همانطور که در شکل نشان داده شده است، تحت تأثیر سه نیرو قرار دارد. گشتاور نیروی حاصل از چرخش میله روی محور D برابر است با ... (sin 53)^o = 0,8)

الف. ۱۰۰۰۰ نیوتن متر
ب. ۱۵۰۰۰ نیوتن متر
ج. 30،000 نیوتن متر
د. ۶۰،۰۰۰ نیوتن متر
E. ۹۰۰۰۰ نیوتن متر

پمباهاسان
شناخته شده است :
محور چرخش یا محوری در نقطه D قرار دارد.
F₁ = 10 N و l₁ = ر₁ sin θ = (40 سانتی‌متر)(sin 53)^o) = (0,4 متر)(0,8) = 0,32 متر
F₂ = 10√2 N و l₂ = ر₂ sin θ = (20 سانتی‌متر)(sin 45)^o) = (0,2 متر)(0,5√2) = 0,1√2 متر
F₃ = 20 N و l₃ = ر₁ sin θ = (10 سانتی‌متر)(sin 90)^o) = (0,1 متر)(1) = 0,1 متر
پرسیده شد : گشتاور برآیند نیرو
جواب :

(مثبت است زیرا این گشتاور نیرو باعث می‌شود بلوک در خلاف جهت عقربه‌های ساعت بچرخد)

(منفی است زیرا گشتاور این نیرو باعث چرخش بلوک در جهت عقربه‌های ساعت می‌شود)

(مثبت است زیرا این گشتاور نیرو باعث می‌شود بلوک در خلاف جهت عقربه‌های ساعت بچرخد)
گشتاور نیروی حاصل:

۷. میله AB، که جرم آن نادیده گرفته شده است، به صورت افقی قرار گرفته و همانطور که در شکل نشان داده شده است، تحت تأثیر سه نیرو قرار دارد. گشتاور نیروی حاصل از چرخش میله روی محور D برابر است با ... (sin 53)^o = 0,8)

الف. ۱۵ نیوتن متر
ب. ۱۸ نیوتن متر
ج. 3,0 نیوتن متر
د. ۵۳ نیوتن متر
E. 3,4 نیوتن متر

پمباهاسان
شناخته شده است :
محور چرخش در نقطه D قرار دارد.
فاصله بین F₁ و محور چرخش (r_AD) = 40 سانتی‌متر = 0,4 متر
فاصله بین F₂ و محور چرخش (r_BD) = 20 سانتی‌متر = 0,2 متر
فاصله بین F₃ و محور چرخش (r_CD) = 10 سانتی‌متر = 0,1 متر
F₁ = ۶۰۰ نیوتن
F₂ = ۹.۸√۳ نیوتن
F₃ = ۶۰۰ نیوتن
بدون 53^o = 0,8
پرسیده شد : گشتاور نیروی حاصل اگر میله در نقطه D روی محور بچرخد
جواب :

گشتاور نیروی تولید شده توسط هر نیرو را محاسبه کنید.
گشتاور نیرو ۱
گشتاور نیروی ۲ مثبت است زیرا جهت چرخش میله ناشی از گشتاور نیروی ۲ در خلاف جهت عقربه‌های ساعت است.
گشتاور نیرو ۱
گشتاور نیروی ۱ منفی است زیرا جهت چرخش میله ناشی از گشتاور نیروی ۱ با جهت چرخش عقربه‌های ساعت همسو است.
گشتاور نیرو ۱
گشتاور نیروی ۲ مثبت است زیرا جهت چرخش میله ناشی از گشتاور نیروی ۲ در خلاف جهت عقربه‌های ساعت است.
گشتاور نیروی حاصل
جواب صحیح D است.

۹. میله‌ای که جرم آن نادیده گرفته می‌شود، تحت تأثیر سه نیروی F قرار دارد._A = اف_C = ۱۴ شمال و جنوب_B = 20 N همانطور که در تصویر نشان داده شده است. اگر فاصله AB = BC = 20 سانتی متر باشد، آنگاه بزرگی لحظه سبک به نقطه C ... است

الف. 0 نیوتن متر
ب. ۱ نیوتن متر
ج. ۴ نیوتن متر
د. 6 نیوتن متر
ه. ۸ نیوتن متر

پمباهاسان
شناخته شده است :
محور چرخش در نقطه C قرار دارد.
فاصله بین F_A و محور چرخش (r_AC) = 40 سانتی‌متر = 0,4 متر
فاصله بین F_B و محور چرخش (r_BC) = 20 سانتی‌متر = 0,2 متر
فاصله بین F_C و محور چرخش (r_CC) = ۶ سانتی‌متر
F_A = ۶۰۰ نیوتن
F_B = ۶۰۰ نیوتن
F_C = ۶۰۰ نیوتن
پرسیده شد : گشتاور نیروی حاصل اگر میله در نقطه C روی محور بچرخد
جواب :
گشتاور نیروی تولید شده توسط هر نیرو را محاسبه کنید.
گشتاور نیرو A
گشتاور نیروی A منفی است زیرا جهت چرخش میله ناشی از گشتاور نیروی A در جهت عقربه‌های ساعت است.
گشتاور نیرو B
گشتاور نیروی B مثبت است زیرا جهت چرخش میله ناشی از گشتاور نیروی B خلاف جهت عقربه‌های ساعت است.
گشتاور نیرو C

گشتاور نیروی C با مقدار ۰ مشخص شده است زیرا گایا F_C با محور چرخش همزمان است
گشتاور نیروی حاصل
جواب صحیح الف است.

۱۰. یک چوب به طول ۵۰ سانتی‌متر، سه نیرو با بزرگی مساوی دارد که در شکل زیر نشان داده شده است. اگر چوب در نقطه C به دور محور بچرخد، بزرگی گشتاور کل نیرو ... است.

الف. 1 نیوتن متر
ب. ۱ نیوتن متر
ج. ۴ نیوتن متر
د. 5 نیوتن متر
ه. ۸ نیوتن متر
پمباهاسان
شناخته شده است :
محور چرخش در نقطه C قرار دارد.
فاصله بین F₁ و محور چرخش (r₁) = 30 سانتی‌متر = 0,3 متر
فاصله بین F₂ و محور چرخش (r₂) = 10 سانتی‌متر = 0,1 متر
فاصله بین F₃ و محور چرخش (r₃) = 20 سانتی‌متر = 0,2 متر
F₁ = ۶۰۰ نیوتن
F₂ = ۶۰۰ نیوتن
F₃ = ۶۰۰ نیوتن
پرسیده شد : گشتاور نیروی حاصل اگر میله در نقطه C روی محور بچرخد
جواب :
گشتاور نیروی تولید شده توسط هر نیرو را محاسبه کنید.
گشتاور نیرو ۱
گشتاور نیروی ۱ منفی است زیرا جهت چرخش میله ناشی از گشتاور نیروی ۱ با جهت چرخش عقربه‌های ساعت همسو است.
گشتاور نیرو ۱
گشتاور نیروی ۲ مثبت است زیرا جهت چرخش میله ناشی از گشتاور نیروی ۲ در خلاف جهت عقربه‌های ساعت است.
گشتاور نیرو ۱
گشتاور نیروی ۱ منفی است زیرا جهت چرخش میله ناشی از گشتاور نیروی ۱ با جهت چرخش عقربه‌های ساعت همسو است.
گشتاور نیروی حاصل
بزرگی گشتاور نیروی حاصل ۳ نیوتن متر است. علامت منفی برای گشتاور نیروی حاصل به این معنی است که جهت چرخش میله ناشی از گشتاور نیروی حاصل، همان جهت چرخش عقربه ساعت است.
جواب صحیح B است.

https://gurumuda.net/physics/the-magnitude-of-net-torque-problems-and-solutions.htm

منبع سوال:

سوالات فیزیک آزمون سراسری برای دبیرستان/هنرستان فنی و حرفه ای