باز کردن منو اصلی
رابطه میان نیرو (F)، گشتاور (τ)، و بُردارهای تکانه خطی (p)، تکانه زاویه‌ای (L). در این میله آهنی، F به آن نیرو وارد می‌کند (بردار آبی)؛ و باعث چرخش میله می‌شود.(اثر چرخشی به جای می‌گذارد.)

گَشتاوَر نیرو[۱] یا گشتاور چرخشی یعنی عاملی که باعث حرکت دورانی یا چرخشی در جسم می‌شود. همانگونه که نیرو باعث حرکت جسم می‌شود؛ (قانون دوم نیوتون: F=ma)، گشتاور وارد بر جسم نیز باعث چرخش جسم می‌شود.(قانون دوم نیوتون در حرکت دورانی: τ=Iα که به I لختی دورانی جسم (معادل جرم جسم در حرکت انتقالی) می‌گویند.)

به عبارت دیگر گشتاور در حرکت چرخشی؛ معادل نیرو در حرکت انتقالی است. به عنوان مثال برای باز کردن درب، نیرویی به دستگیره(به‌طور عمود به صفحه درب)به آن وارد می‌کنیم تا درب حول محور چرخشش(لولا)، بگردد. اگر نیروی وارد شده به لولا نزدیکتر باشد یا زاویهٔ بردار نیرو با صفحهٔ درب کمتر از 90 درجه باشد، باید نیروی بیش تری نسبت به حالت قبل به درب وارد کنیم تا درب به همان صورت قبل بگردد. پس گشتاور نیرو هم با مقدار نیرو و زاویه اعمال آن و هم با فاصلهٔ آن از محور چرخش رابطهٔ مستقیم دارد. گشتاور نیروی وارد بر جسم از رابطه τ=rF بدست می‌آید که در آن r فاصله نقطه اعمال نیرو تا تکیه گاه (درصورتیکه تکیه گاه موجود نباشد، فاصله نقطه اعمال نیرو تا مرکز جرم جسم را در نظر گیرید) است؛ لذا علاوه بر نیرو، با افزایش فاصله اثر نیرو از تکیه گاه هم می‌توان گشتاور وارد بر جسم را تغییر داد. بالابرها، ماشین‌های حفاری و ... نمونه‌هایی از کاربرد گشتاور نیرو در صنایع است.

گشتاور نیرو یک کمیت بُرداری است در حرکت چرخشی که به بزرگی بردار نیرو و مسیر و مکان اثر آن بستگی دارد. یکای آن در سامانه استاندارد بین‌المللی یکاها، نیوتن متر است. حاصلضرب نیروی عمود بر پای دوران به فاصله تا مرکزدوران را گویند. لختی کمّیّتی مربوط به جسم دوّار است و به پای دوران مربوط نیست.

محتویات

تعریفویرایش

حاصلضرب خارجی بُردار مکان نقطهٔ اثر نیرو در بُردار نیروی وارد بر یک نقطه را گشتاور آن نیرو (حول مبدأ) گویند.

همان‌طور که از تعریف برمی‌آید، گشتاور کمیت نسبی بوده و نسبت به یک نقطه (مبدأ) سنجیده می‌شود. جهت بُردار با استفاده از قانون دست راست تعیین می‌شود.

  با توجه به اینکه یکای نیرو نیوتون (N) و یکای فاصله متر (m) است، یکای گشتاور نیرو، نیوتون متر(Nm) است.

نقطه گشتاور‌گیریویرایش

نقطه‌ای است که "r" (یعنی مختصات محل اعمال نیروها) را نسبت به آن در نظر می‌گیریم.

این می‌تواند هر نقطه‌ای باشد، اما جهت صحت بسیاری از فرمول‌ها لازم است که حول مرکز جرم یا نقطه‌ای بدون شتاب (لخت) گشتاور بنویسیم.[۲]

بازوویرایش

به فاصلهٔ خط اثر (امتداد جهت نیرو از نقطه اعمال نیرو) تا نقطهٔ گشتاورگیری گویند.  

جستارهای وابستهویرایش

منابعویرایش

  1. «گشتاور نیرو» [فیزیک] هم‌ارزِ واژهٔ انگلیسی؛ منبع: گروه واژه‌گزینی. «فارسی (ز ـ ی)». در همان. (۱۳۷۶-۱۳۸۵). فرهنگ واژه‌های مصوب فرهنگستان. تهران: انتشارات فرهنگستان زبان و ادب فارسی. شابک ۹۷۸-۹۶۴-۷۵۳۱-۷۷-۱ (ذیل سرواژهٔ گشتاور نیرو)
  2. «گشتاور» (PDF).

۱. *^  (physics) ویکی‌پدیای انگلیسی Moment