در این پست سوالات فصل 9 ماشین ها، همراه با پاسخ متن کتاب علوم تجربی کلاس نهم قرار داده شده است. آنها را بررسی و حفظ کنید. و با سوالاتی امتحانی که در ادامه آمده است خود را ارزیابی کنید.
1- ماشین چیست؟ ص 95
هر وسیله ای که بتواند به طریقی به ما کمک کند و یا کار ما را آسان نماید (توانایی انجام کار را افزایش دهد)، ماشین نام دارد.
٢- ماشین ها از چه طریق به ما کمک می کنند؟ ص96
از طریق: ۱- انتقال نیرو
۲- تغییر جهت نیرو
۳- افزایش نیرو
۴- افزایش سرعت و مسافت اثر نیرو
٣- ورودی یا خروجی ماشین ها، بر اساس نیرو، ………………………………. بررسی می شوند. ص 96
انرژی – توان
۴- هر ماشینی می تواند از اجزای ساده تری به نام ………………………………………….. تشکیل شده باشد. ص97
ماشین ساده
۵- در ساخت دوچرخه از کدام ماشین های ساده استفاده شده است؟ ص97
اهرم – چرخ و محور – پیچ و مهره، چرخ دنده
۶- دوچرخه ……………….. را به انرژی …………… تبدیل می کند. ص97
کار نیروی ماهیچه – جنبشی
۷- گشتاور نیرو چیست؟ ص98
اثر چرخانندگی یک نیرو را گشتاور نیرو می گوئیم.
۸- عوامل موثر بر گشتاور نیرو کدامند؟ ص98
اندازه نیرو – فاصله نقطه اثر نیرو تا محور چرخش
۹- فاصله نیرو تا محور چرخش و ……………………… در گشتاور نیرو موثر می باشد. ص98
اندازه نیرو
۱۰- چگونه می توان بزرگی گشتاور نیرو را حساب کرد؟ ص۹۵
با استفاده از فرمول اندازه گشتاور نیرو
اندازه نیرو X فاصله نقطه اثر نیرو تا محور چرخش = اندازه گشتاور نیرو
۱۱- یکای گشتاور نیرو چیست؟ ص99
با توجه به اینکه یکای نیرو نیوتون و یکای فاصله متر است، یکای گشتاور نیرو، نیوتون متر (Nm) است.
12- چرا با آچار بلندتر، مهره محکم را می توان آسانتر باز کرد؟ ص99
زیرا فاصله نقطه اثر نیرو تا محور چرخش بیشتر شده و در نتیجه گشتاور نیرو بزرگتر میشود.
13- با توجه به شکل های زیر در کدام حالت، مهره را می توان آسان تر باز کرد؟ چرا؟
در حالت دوم؛ چون فاصله نقطه اثر نیرو تا محور چرخش
بیشتر شده و در نتیجه گشتاور نیرو بزرگتر می شود.
۱۴- در شکل روبرو اگر گشتاور نیروی وارد بر مهره ۵ نیوتن متر باشد و فاصله دست تا مهره (فاصله محل وارد آمدن نیرو تا محل چرخش) ۱۰ سانتی متر، نیروی چند نیوتنی توسط آچار وارد شده است؟
اندازه نیرو X فاصله نقطه اثر نیرو تا محور چرخش = اندازه گشتاور نیرو
اندازۀ نیرو × 0.1 متر = 5
0.1 ÷ 5 = اندازه نیرو
نیوتن 50 = اندازۀ نیرو
۱۵- چند ماشین ساده را نام ببرید.
اهرم – چرخ و محور – پیچ و مهره – چرخ دنده – قرقره – سطح شیب دار.
۱۶- اهرم چیست؟ ص99
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 می کند. اهرم در حکم ماشین ساده به ما کمک می کند.
۱۷- ساده ترین شکل اهرم، ……………………….. است که تکیه گاه در ………………….. قرار دارد. ص۹۵
الاکلنگ – وسط میله آن
۱۸- در شکل های زیر که اهرم در حالت تعادل است، اندازه گشتاور نیروهایی که نسبت به تکیه گاه ایجاد می شود، با هم برابر و جهت چرخششان مخالف یکدیگر است.
در حالت تعادل گشتاور نیروی ……………………………………….. با گشتاور نیروی ……………………………………….. هم اندازه است. ص ۹9 و 100
ساعت گرد – پادساعتگر
۱۹- مثال: اگر در شکل سوال 18، جرم وزنه (M1) 30کیلو گرم و فاصله آن از تکیه گاه 2مترو جرم وزنه(M2) ، 60 کیلوگرم باشد، وزنه M2 در چه فاصله ای از تکیه گاه قرار گیرد تا اهرم در حالت تعادل قرار گیرد؟ (10=g)
طبق فرمول گشتاور نیرو داریم
گشتاور نیروی پاد ساعتگرد=گشتاور نیروی ساعتگرد
d1×F1= d2×F2
N 300 = 10×30 = F1
N600 = 10× 60 = F2
d2×600 = 300× 2
N600 × d2 = Nm 600
متر1 = 600/600 = d2
۲۰- در شکل مقابل تکیه گاه را در کجای میله قرار دهیم تا تعادل برقرار شود؟
طبق فرمول گشتاور نیرو داریم
گشتاور نیروی پاد ساعتگرد=گشتاور نیروی ساعتگرد
d1×F1= d2×F2
40 × d2 = 20 × d1
اگر در ۲ متری نیروی ۴۰ نیوتونی و ۴ متری نیروی ۲۰ نیوتونی قرار بگیرد تعادل برقرار میشود. (توجه مجموع بازوها ۶ متر است پس باید مجموع طولها ۶ باشد). بنابر این d1= m4 و d2= m2
در شکل زیر نیروی محرک و نیروی مقاوم را مشخص کنید. ص100
پاسخ
۲۲- نقطه اثر …………………………………………………… تا تکیه گاه را بازوی مقاوم می نامند. ص100
نیروی مقاوم
۲۳- نیروی محرک را تعریف کنید. ص100
عبارت است از نیرویی که ما و یا هر وسیله دیگری به ماشین وارد می کند.
۲۴- نیروی مقاوم چیست؟
نیرویی را که ماشین باید بر آن غلبه کند، نیروی مقاوم می گویند.
۲۵- مزیت مکانیکی چگونه تعریف می شود؟ ص100
به طور کلی برای یک ماشین در حالت تعادل، به صورت نسبت اندازه نیروی مقاوم به اندازه نیروی محرک، تعریف می شود.
۲۶- مزیت مکانیکی یک ماشین در حالت تعادل چگونه به دست می آید. ص100 و 101
از دو روش بدست می آید
1)
2)
۲۷- اگر مزیت مکانیکی اهرم ۲ و اندازه وزنه (نیروی مقاوم) N150 باشد اندازه نیروی محرک چقدر باشد تا دستگاه در حالت تعادل باقی بماند؟
? =F1 = نیروی محرک ، 150N = نیروی مقاوم ، ۲ = مزیت مکانیکی
۲۸- در مورد ماشینی که مزیت مکانیکی آن کوچک تر از یک است چه می توان گفت؟ ص101
دو حالت می تواند وجود داشته باشد:
یا اندازه نیروی محرک > اندازه نیروی مقاوم و یا بازوی مقاوم > بازوی محرک
۲۹- اهرم ها را می توان بر اساس محل قرارگیری ………………..، نیروی محرک و …………. تقسیم بندی کرد. ص 101
تکیه گاه – نیروی مقاوم
۳۰- آ) انبردست شبیه اهرم نوع ………..اول……………….. عمل می کند. ص 101
ب) جاروی فراشي اهرم نوع ………………………………. است.
سوم
۳۱- در اهرم نوع دوم طول بازوی مقاوم، ………………….. از بازوی محرک است. ص101
کوچکتر
۳۲- نوع اهرم در هر یک از ماشین های زیر را معین کنید. ص101
فرغون – قیچی کاغذ بر – فندق شکن
فرغون: اهرم نوع دوم قیچی: نوع اول – فندق شکن، اهرم نوع دوم
۳۳- قرقره چیست؟ ص 102
چرخی است که حول محوری آزادانه می چرخد و شیاری دارد که طنابی از داخل آن عبور می کند.
۳۴- هر قرقره، ………………………………….. دارد که حول آن میتواند آزادانه بچرخد. ص102
محوری
۳۵- دو روش اصلی استفاده از قرقره ها کدامند؟ ص102
به صورت ثابت و به صورت متحرک
۳۶- قرقره متحرک شبیه اهرم نوع ……………… عمل می کند.
دوم
۳۷- انواع قرقره ها کدامند؟ ص102
ساده – مركب
۳۸- مزیت مکانیکی قرقره ثابت همواره برابر ……………………………. است و از راه تغییر جهت نیرو به ما کمک می کند. قرقره ثابت نظیر اهرم نوع اول است.
مزیت مکانیکی کامل قرقره متحرک برابر …………….. است. زیرا بازوی محرک (قطر چرخ) همواره دو برابر بازوی مقاوم (شعاع چرخ) است. این قرقره از راه افزایش نیرو به ما کمک می کند. قرقره متحرک مانند اهرم نوع دوم است.
یک – دو
۳۹- در قرقره مقابل برای غلبه بر نیروی مقاوم ۴۰۰ نیوتونی، چند نیوتون نیروی محرک لازم است؟
مزیت مکانیکی برابرتعدادعبور نخ از قرقره و ۲ است پس؛
۴۰- چگونگی کار کرد چرخ دنده ها به ……………………. آن بستگی دارد. ص 104
تعداد دندانه های
۴۱- کاربرد چرخ دنده ها چیست؟ ص 102
١- تغییر سرعت چرخش
۲- تغییر گشتاور
3- تغییر جهت نیرو
۴۲- شعاع چرخدنده با …………………………. چرخدنده رابطه عکس دارد. ص 104
سرعت
۴۳- در یک چرخدنده، تعداد چرخ دنده های چرخ بزرگ ۵۴ دنده و تعداد چرخ دنده های چرخ کوچک ۹ دنده میباشد. وقتی چرخ بزرگ یک دور کامل می چرخد:
الف: چرخ کوچک چند دور می چرخد؟
ب: سرعت چرخش چرخ دنده کوچک چند برابر سرعت چرخش چرخ دنده بزرگ است؟
۴۴ – سطح شیب دار چیست؟ ص104
ماشین ساده ای است که به ما کمک می کند تا با نیرویی کمتر، اما در مسافتی طولانی تر، جسم سنگین را به سمت بالا(ارتفاع بالاتر) حرکت دهیم.
۴۵ – ………………………….، تنها ماشین ساده ای است که در هنگام انجام کار جابجا نمی شود. ص104
سطح شیبدار
۴۶- مزیت مکانیکی سطح شیب دار چگونه به دست می آید؟
از دو رابطه زیر قابل محاسبه است؛
۴۷- در شکل زیر در صورتی که اصطکاک1500 صفر باشد، مقدار نیروی محرک را حساب کنید.
?= نیروی محرک ، متر3 = ارتفاع(بازوی مقاوم) ، ؟ = طول سطح شیب دار(بازوی محرک) ، N 500 = نیروی مقاوم
با توجه به شکل، مثلثی قائم الزاویه در نظر می گیریم که وتر مجهول است و دو ظلع های مجاور زاویۀ 90 درجه برابر 3 متر و 4 متر است پس می توان از قانون فیثاغورث وتر یعنی طول سطح شیب دار را بدست آورد.
با پالنک سوپرایز شوید
پرسش های امتحانی سنجش و خود ارزیابی فصل9 علوم نهم
1- ماشین چیست؟
ماشین وسیله ای است که کار انسان را ساده می کند. و به ما توان انجام کار هایی را می دهند که بدون آن تقریباً ناممکن بود.
2- ورودی و خروجی ماشین را تعریف کنید ؟
ورودی ماشین شامل همهٔ آن چیزهایی است که انجام می دهیم تا ماشین کار کند وخروجی آن چیزی است که ماشین برای ما انجام می دهد.
3- ورودی و خروجی حرکت دوچرخه را بنویسید؟
در دوچرخه، نیرویی که به پدال وارد می کنیم، ورودی ماشین و خروجی آن حرکتی است که دوچرخه انجام می دهد
4- ماشین ساده چیست مثال برنید ؟
یک ماشین ساده مانند اهرم، وسیله ای مکانیکی است که به کمک آن می توان فعالیت های مشکل را به سادگی انجام داد.
5- ورودی و خروجی ماشین ها بر چه اساسی بررسی می شوند؟
ورودی یا خروجی ماشین ها ممکن است براساس نیرو، گشتاور نیرو، توان یا انرژی بررسی شوند.
6- گشتاور نیرو را تعریف کنید ؟
اثر چرخانندگی یک نیرو را گشتاور نیرو می گوییم.
7- بزرگی گشتاور نیرو چگونه حساب می شود ؟
بزرگی گشتاور نیرو برابر با حاصل ضرب اندازهٔ نیرو در فاصلهٔ محل اثر نیرو تا محور چرخش است.
8- بزرگی گشتاور نیرو به چه عواملی بستگی دارد ؟
بزرگی گشتاور نیرو به اندازۀ نیرو و فاصلۀ نقطه اثر نیرو تا محورچرخش بستگی دارد.
9- یکای نیرو – یکای فاصله و یکای گشتاور نیرو را بنویسید.
یکای نیرو نیوتون (N) و یکای فاصله ، متر(m) است و یکای گشتاور نیرو ، نیوتون متر (Nm) است.
10- چرا با آچار بلندتر . مهره ی محکم را می توان آسانتر باز کرد ؟
چون بین فاصلهٔ نقطه اثر نیرو تا محور چرخش و اندازه گشتاور نیرو رابطۀ مستقیم وجود دارد.
12- در اهرم در حالت تعادل. اندازه گشتاور چگونه است ؟
در اهرم اندازهٔ گشتاور نیرویی که هر یک از نیروها نسبت به تکیه گاه ایجاد می کنند، باهم برابر و جهت چرخششان مخالف یکدیگر است.
13- الف) مزیت مکانیکی را تعریف کنید ؟
در حالت تعادل، نسبت اندازهٔ نیروی مقاوم به اندازهٔ نیروی محرک، را مزیت مکانیکی ماشین می گویند.
ب) فرمول مزیت مکانیکی را بنویسید ؟
پ) فرمول مزیت مکانیکی در اهرم ها را بنویسید ؟
14- اگر مزیت مکانیکی یک ماشین 5 و نیروی مقاوم 1000 نیوتن باشد ،مقدار نیروی محرک را حساب کنید ؟
مزیت مکانیکی=5
نیروی مقاوم = 1000N نیوتون
F1= نیروی محرک = ؟
15- اگر مزیت مکانیکی اهرم 2 و اندازه وزنه نیروی مقاوم 150 نیوتن باشد . اندازه نیروی محرک چقدر باشد تادستگاه در حالت تعادل قرار گیرد ؟
16- اهرم نوع اول را رسم کنید و برای آن یک مثال بزنید ؟
مانند ترازو ، الاکلنک و قیچی
17- اهرم نوع دوم را رسم کنید و برای ان یک مثال بزنید ؟
مانند فرغون و فندق شکن.
18- اهرم نوع سوم را رسم کنید و برای ان یک مثال بزنید ؟
چوب کریکت و راکت تنیس
19- قرقره ثابت و قرقره متحرک را با رسم شکل نشان دهید ؟
20- در قرقره ثابت اگر اندازه وزن سطل 40 نیوتن باشد اندازه نیروی محرک چقدر است ؟
مزیت مکانیکی برابر تعداد قر قره = 1
21- مزیت مکانیکی در قرقره متحرکی 3 است اگر نیروی مقاوم برابر 150 نیوتن باشد مقدار نیروی محرک را حساب کنید ؟
22- در یک قرقره متحرک . اگربرای جابجایی جسم 150 نیوتنی از نیروی 50 نیوتنی استفاده شود جابجایی طناب چند برابر جابجایی وزنه خواهد بود ؟
23- در یک قرقره متحرک برای انکه وزنه 150 نیوتنی را 1 متر بالا ببریم باید طناب را با نیروی 50 نیوتن چند متر بکشیم .
24- در یک قرقره متحرک نیروی وزنه 100نیوتن و نیروی محرک 50 نیوتن می باشد اگر طناب توسط شخص به اندازه 4/ متر کشیده شود
الف) کار نیروی محرک چند ژول است
کار = نیروی محرک ×مسافت حرکت(جابجایی)
20 ژول = 50 × 0.4
ب) جابجایی وزنه چقدر خواهد بود ؟
اندازه کار نیروی مقاوم = اندازه کار نیروی محرک
کار = نیروی مقاوم × جابجایی نیروی مقاوم(وزنه)
ژول20= 100 × جابجایی نیروی مقاوم(وزنه)
متر0.2 = = جابجایی نیروی مقاوم(وزنه)
25- چگونگی کارکرد چرخ دنده ها به چه عاملی بستگی دارد .
چگونگی کارکرد چرخ دنده ها به تعداد دندانه های آن، بستگی دارد.
26- اگر چرخ دنده بزرگ که دارای 36 دندانه است یک دور بزند،چرخ دنده کوچک که 12 دندانه دارد چند دور می زند ؟
دور 3= 36/12
27- کاربرد چرخ دنده را در صنعت بنویسید ؟
از چرخ دنده ها می توان برای تغییر سرعت چرخش، تغییر گشتاور یا تغییر جهت نیرو استفاده کرد.
مثلاً در خودروها چرخ دنده ها با تغییر سرعت چرخشی سبب تغییر سرعت خودرو می شوند.
28- سطح شیب دار چه کمکی به ما می کند ؟
سطح شیبدار به ما کمک می کند تا با نیروی کمتر؛ اما در مسافتی طولانی تر، جسم سنگین را به سمت بالا حرکت دهیم.
نکته: وقتی از سطح شیبدار استفاده می کنیم، نیروی محرک، کاهش پیدا می کند؛ اما مسافتی که باید طی شود تا جسم بالا برده شود، افزایش پیدا می کند.
29- مزیت مکانیکی در سطح شیب دار چگونه محاسبه می شود ؟
با دو روش
30- در یک قرقره متحرک یک طناب 120 سانتی متر جابجا می شود .اگر نیروی محرک شخص 30 نیوتن باشد ،کار نیروی محرک و میزان جابجایی جسم 360 نیوتنی را حساب کنید ؟
120سانتی متر = 1.2 متر
کار = نیروی محرک ×مسافت حرکت(جابجایی)
ژول 36=30× 1.2
اندازه کار نیروی مقاوم = اندازه کار نیروی محرک
کار = نیروی مقاوم × جابجایی نیروی مقاوم(وزنه)
ژول36= 360 × جابجایی نیروی مقاوم(وزنه)
متر0.1 = 36/360 = جابجایی نیروی مقاوم(وزنه)
31- نیروی محرک اهرمی 10 نیوتن و مزیت مکانیکی 3 می باشد . نیروی مقاوم چند نیوتن است؟
32- از یک آچار بانیروی 50 نیوتن برای باز کردن یک پیچ استفاده می شود اگر اندازه دسته آچار تا محور چرخش 24سانتی متر باشد گشتاور نیرو را حساب کنید . فرمول گشتاورنیرو را بنویسید ؟
24 سانتی متر تقسیم بر 100 مساوی با 0.24 متر
متر 0.24 = فاصله نقطه اثر نیرو تا محور چرخش ، نیوتون 50 = اندازه نیرو ، ؟ = اندازه گشتاور نیرو
اندازه نیرو×فاصله نقطه اثر نیرو تا محور چرخش = اندازه گشتاور نیرو
N50 × 0.24متر = اندازه گشتاور نیرو
نیوتون 12 = اندازه گشتاور نیرو
33- فرمول اندازه کا ر نیروی مقاوم را بنویسید ؟
کار = نیروی مقاوم × جابجایی نیروی مقاوم
اگر مورد پسند است کامنت بگذارید تا فصل های دیگر نیز به این شکل ارائه شود.