فصل نهم علوم نهم

 ماشین ها 

1- ماشین چیست ؟

هر وسیله‌ای که بتواند به طریقی به ما کمک کند و یا کار ما را آسان نماید ویا توانایی انجام کار را افزایش دهد ماشین نام دارد

2- ماشین ها از چه طریق به ما کمک می کنند ؟

از طریق 1) انتقال نیرو

2) تغییر جهت نیرو

3) افزایش نیرو 

4) افزایش سرعت و مسافت اثر نیرو

3- ورودی یا خروجی ماشین ها بر اساس نیرو ، انرژی و توان بررسی می شوند

4- هر ماشین می تواند از اجزای ساده تری به نام ماشین ساده تشکیل شده باشد

5-  در ساخت دوچرخه از کدام ماشین های ساده استفاده شده است ؟

اهرم

چرخ و محور

پیچ و مهره

چرخ دنده و ...

6- دوچرخه کار نیروی ماهیچه را به انرژی جنبشی تبدیل میکند

7- گشتاور نیرو چیست ؟

اثر چرخانندگی یک نیرو را گشتاور نیرو می‌گوییم

8- عوامل موثر بر گشتاور نیرو کدامند ؟

- اندازه نیرو

 - فاصله نقطه

- اثر نیرو تا محور چرخش

9- چگونه می توان بزرگی گشتاور نیرو را حساب کرد ؟

با استفاده از فرمول اندازه گشتاور نیرو که برابر است با

اندازه نیرو * فاصله نقطه اثر نیرو تا محور چرخش

 10- یکای گشتاور نیرو چیست ؟

با توجه به اینکه یکای نیرو نیوتن و یکای فاصله متر است یکای گشتاور نیرو  نییوتن متر  است

11- چرا با آچار بلندتر مهره محکم را میتوان آسان تر باز کرد ؟

زیرا فاصله نقطه اثر نیرو تا محور چرخش بیشتر شده و در نتیجه گشتاور نیرو بزرگتر میشود

12- در شکل زیر اگر گشتاور نیروی وارد بر مهره ۵ نیوتون متر باشد و فاصله دست تا مهره ۱۰ سانتیمتر ، نیروی چند نیوتونی توسط آچار وارد شده است ؟

13- اهرم چیست ؟

میله بلند و محکمی است که نقطه ای از آن به جایی تکیه داده شده و تکیه گاه نام دارد که اهرم حول آن دوران میکند . اهرم در حکم ماشین ساده به ما کمک می کند

14- ساده ترین شکل اهرم الاکلنگ است که تکیه گاه در وسط میله آن قرار دارد

15- در حالت تعادل گشتاور نیروی ساعتگرد با گشتاور نیروی پادساعتگرد هم اندازه است

16- در شکل زیر  تکیه گاه را در کجای میله قرار دهیم تا تعادل برقرار شود

گشتاور ساعتگرد = گشتاور پاد ساعتگرد

اگر در ۲ متری نیروی ۴۰ نیوتنی و چهارمتری نیروی ۲۰ نیوتونی قرار بگیرد تعادل برقرار می‌شود . ( توجه : مجموع بازوها ۶ متر است پس باید مجموعه طولها ۶ متر باشد . ) بنابراین :

d2 = 2 m

و

d1 = 4m

17- در شکل زیر نیروی محرک و نیروی مقاوم را مشخص کنید ؟

18- نقطه اثر نیروی مقاوم تا تکیه گاه را بازوی مقاوم می نامند

19- نیروی محرک را تعریف کنید ؟

عبارت است از نیرویی که ما و یا هر وسیله دیگری به ماشین وارد می کند

20- نیروی مقاومت چیست ؟

نیرویی را که ماشین باید بر آن غلبه کند نیروی مقاوم می گویند

21- مزیت مکانیکی چگونه تعریف می شود ؟

به طور کلی برای یک ماشین در حالت تعادل به صورت نسبت اندازه نیروی مقاوم به اندازه نیروی محرک تعریف می شود

22- مزیت مکانیکی یک ماشین در حالت تعادل چگونه بدست می آید ؟

از دو روش به دست می آید

1)

2)

23- اگر مزیت مکانیکی اهرم 2 و اندازه وزنه نیروی مقاوم ۱۵۰ نیوتون باشد اندازه نیروی محرک چقدر باشد تا دستگاه در حالت تعادل باقی بماند ؟

24- در مورد ماشینی که مزیت مکانیکی آن کوچکتر از یک است چه می‌توان گفت ؟

دو حالت می‌توان وجود داشته باشد :

یا اندازه نیروی محرک > اندازه نیروی مقاوم

و یا بازوی مقاوم > بازوی محرک

25- اهرم ها را می‌توان بر اساس محل قرارگیری تکیه گاه ، نیروی محرک و نیروی مقاوم تقسیم‌بندی کرد

26- انبردست شبیه اهرم نوع اول عمل می‌کند

27- جاروی فراشی اهرم نوع سوم است

28- در اهرم نوع دوم طول بازی مقاوم کوچکتر از بازوی محرک است

29- قرقره چیست ؟

چرخی است که حول محوری آزادانه می چرخد و شیاری دارد که طنابی از داخل آن عبور می کند . 

30- دو روش اصلی استفاده از قرقره ها کدامند ؟

به صورت ثابت و به صورت متحرک

31- قرقره متحرک شبیه اهرم نوع دوم عمل می کند

32- انواع قرقره ها کدامند ؟

ساده ، مرکب

مزیت مکانیکی قرقره ثابت همواره برابر یک است و از راه تغییر جهت نیرو به ما کمک می‌کند قرقره ثابت نظیر اهرم نوع اول است

33- مزیت مکانیکی کامل قرقره متحرک برابر دو است ، زیرا بازوی محرک قطر چرخ همواره دو برابر بازی مقاوم شعاع چرخ است این قرقره از راه افزایش نیرو به ما کمک می‌کند قرقره متحرک مانند اهرم نوع دوم است

34- در قرقره مقابل برای غلبه بر نیروی مقاوم ۴۰۰ نیوتنی چند نیوتون نیروی محرک لازم است ؟

35- چگونگی کارکرد چرخ دنده ها به تعداد دنده های آن بستگی دارد

36- کاربرد چرخ دنده ها چیست ؟

1) تغییر سرعت چرخش

2) تغییر گشتاور

3) تغییر جهت نیرو

37- شعاع چرخ دنده با سرعت چرخ دنده رابطه عکس دارد

38- در یک چرخ دنده تعداد چرخ دنده های چرخ بزرگ 54 دنده و تعداد چرخ دنده های چرخ کوچک 9 دنده می باشد وقتی چرخ بزرگ یک دور کامل می چرخد .

الف) چرخ کوچک چند دور میچرخد ؟

ب) سرعت چرخش چرخ دنده کوچک چند برابر سرعت چرخ دنده چرخ بزرگ است ؟

39- سطح شیبدار چیست ؟

ماشین ساده است که به ما کمک می‌کند تا با نیروی کمتر اما در مسافتی طولانی تر جسم سنگین را به سمت بالا حرکت دهیم

40- سطح شیبدار تنها ماشین ساده ای است که در هنگام انجام کار جابجا نمی شود

41- مزیت مکانیکی سطح شیبدار چگونه بدست می آید؟

از دو رابطه زیر قابل محاسبه است 

در شکل زیر در صورتی که اصطکاک صفر باشد مقدار نیروی محرک را حساب کنیم؟