گشتاور نیرو در کدام حالت وجود ندارد؟

راهنمایی کوتاه: گشتاور زمانی ایجاد می‌شود که نیرو باعث چرخش جسم حول یک نقطه یا محور شود.

گام‌به‌گام:

• ۱) گشتاور نیرو (Torque) به معنای اثر چرخشی نیرو است. وقتی نیرویی به جسمی وارد می‌شود و باعث چرخش آن حول یک نقطه یا محور می‌شود، گشتاور ایجاد می‌شود.
• ۲) برای ایجاد گشتاور، دو شرط لازم است: الف) نیرو وارد شود. ب) نقطه اثر نیرو در فاصله‌ای از محور چرخش باشد (یعنی بازوی نیرو وجود داشته باشد).
• ۳) حال هر گزینه را بررسی می‌کنیم:
• ۴) گزینه (۱): هل دادن و بالا بردن جسم روی سطح شیب‌دار — در این حالت نیرو عموماً برای غلبه بر اصطکاک و جاذبه به کار می‌رود و معمولاً باعث حرکت انتقالی می‌شود نه چرخش حول یک محور ثابت. بنابراین گشتاور قابل‌توجهی وجود ندارد.
• ۵) گزینه (۲): الاکلنگ سواری — نیروی وزن بچه‌ها در دو طرف تکیه‌گاه باعث چرخش الاکلنگ می‌شود. پس گشتاور وجود دارد.
• ۶) گزینه (۳): باز کردن پیچ تایر — آچار با ایجاد نیرو در فاصله‌ای از مرکز پیچ، گشتاور ایجاد می‌کند و پیچ می‌چرخد.
• ۷) گزینه (۴): شکستن قند توسط قندشکن — نیرو به دسته قندشکن وارد می‌شود و در فاصله از محور (لبه قندشکن) گشتاور ایجاد می‌کند تا قند بشکند.

پاسخ نهایی: گزینه (۱) — زیرا در هل دادن و بالا بردن جسم روی سطح شیب‌دار، حرکت عمدتاً انتقالی است و چرخش حول یک محور ثابت اتفاق نمی‌افتد، بنابراین گشتاور نیرو وجود ندارد.

مثال مشابه: هل دادن یک جعبه روی زمین صاف — نیرو وارد می‌شود اما جعبه نمی‌چرخد، فقط به جلو می‌رود. پس گشتاور نداریم. اما وقتی می‌خواهیم در را باز کنیم، نیرو به دستگیره (در فاصله از لولای در) وارد می‌کنیم و در می‌چرخد — اینجا گشتاور داریم.

اگر می‌خواهی بیشتر یاد بگیری: گشتاور با فرمول $\tau =F\times r\times \sin \theta$ محاسبه می‌شود که در آن F نیرو، r فاصله از محور چرخش و θ زاویه بین نیرو و بازوی گشتاور است. هرگاه r صفر باشد یا نیرو در راستای بازو باشد، گشتاور صفر است.