عامل مؤثر در گشتن هر جسم به دور محوری را گشتاور نیرو می‌نامند.
دید کلی
خصوصیات گشتاور نیرو
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 نیرواگر 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 صفرنیروهایی 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 گشتاورهادر یک جسم متعادل ، جمع گشتاورهای پاد ساعتگرد با جمع گشتاورهای ساعتگرد ، حول هر نقطه دلخواه برابر است.
تعادلجسمی را در حال تعادل گویند که هر دو شرط زیر درباره آن درست باشد:
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؟
خصوصیات گشتاور نیرو
- گشتاور نیرو کمیتی برداری است 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 نیرو از 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.
علامت گشتاور نیرواگر 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 صفرنیروهایی که امتداد آنها از نقطه
قانون گشتاورهادر یک جسم متعادل ، جمع گشتاورهای پاد ساعتگرد با جمع گشتاورهای ساعتگرد ، حول هر نقطه دلخواه برابر است.
تعادلجسمی 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.
- 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 نیرو حول آن نقطه چرخش صفر می‌شود، بنابراین محاسبه ساده‌تر خواهد شد.
- 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.