About this lesson
This unit teaches students about systems of coplanar forces that are equivalent to a couple. It explains the two conditions required for a system to be equivalent to a couple: the resultant of the forces must vanish, and the sum of the moments about any point must not vanish. It also covers the resultant couple, which is the sum of two or more coplanar couples, and how to find its algebraic measure. The unit includes examples and exercises involving rods, triangles, quadrilaterals, trapeziums, squares, rectangles, and regular polygons, with forces acting along sides or diagonals. Students learn to prove that a given system is equivalent to a couple and to calculate the magnitude of its moment, often using geometric properties such as area and the force per unit length. By the end, students should be able to determine whether a system of forces is equivalent to a couple, compute the moment of a resultant couple, and solve problems involving forces represented by the sides of a closed polygon.
Main topics in this lesson
- Conditions for a system of coplanar forces to be equivalent to a couple
- Resultant couple and its algebraic measure
- Forces represented by sides of a closed polygon (triangle, quadrilateral, etc.)
- Using moments about points to prove equivalence to a couple
- Finding the magnitude of forces given the moment of a couple
Key terms and vocabulary
- resultant couple
- equivalent
- coplanar forces
- moment
- algebraic measure
- couple
- system of forces
- rigid body
- closed polygon
- cyclic order
- force representing unit length
- area of polygon
Questions and answers on Statics - Couples — Resultant couple - practice and revision
Multiple choice questions on this lesson in Applied Mathematics for 3rd secondary, First Term, with practice exercises for revision and exam preparation.
1
إذا كانت القوى الممثلة لأضلاع مثلث في الاتجاه الدوري تكون زوجًا، فإن عزم هذا الزوج يساوي:
-
1
ضعف مساحة المثلث مضروبًا في شدة القوة لوحدة الطول
-
2
نصف مساحة المثلث مضروبًا في شدة القوة لوحدة الطول
-
3
مساحة المثلث مضروبًا في شدة القوة لوحدة الطول
-
4
ثلاثة أمثال مساحة المثلث مضروبًا في شدة القوة لوحدة الطول
2
شبه منحرف مساحته 20 سم²، تؤثر على أضلاعه قوى تمثلها في الاتجاه الدوري. فإذا كان عزم الزوج المحصل يساوي 100 نيوتن.سم، فإن شدة القوة الممثلة لوحدة الطول تساوي:
-
1
2.5 نيوتن/سم
-
2
5 نيوتن/سم
-
3
10 نيوتن/سم
-
4
20 نيوتن/سم
3
مضلع منتظم عدد أضلاعه 6 وطول ضلعه 2 سم، تؤثر على أضلاعه قوى تمثلها في الاتجاه الدوري. فإذا كانت شدة القوة الممثلة لوحدة الطول 4 نيوتن/سم، فإن عزم الزوج المحصل يساوي:
-
1
24√3 نيوتن.سم
-
2
48√3 نيوتن.سم
-
3
96√3 نيوتن.سم
-
4
192√3 نيوتن.سم
4
مثلث أضلاعه 3 سم، 4 سم، 5 سم، تؤثر على أضلاعه قوى تمثلها في الاتجاه الدوري. فإذا كانت شدة القوة الممثلة لوحدة الطول 10 نيوتن/سم، فإن عزم الزوج المحصل يساوي:
-
1
60 نيوتن.سم
-
2
120 نيوتن.سم
-
3
240 نيوتن.سم
-
4
300 نيوتن.سم
5
زوج من القوى عزمة 30 نيوتن.متر في اتجاه عقارب الساعة، وزوج آخر عزمة 50 نيوتن.متر عكس عقارب الساعة، فإن الزوج المحصل:
-
1
80 نيوتن.متر عكس عقارب الساعة
-
2
20 نيوتن.متر عكس عقارب الساعة
-
3
20 نيوتن.متر في اتجاه عقارب الساعة
-
4
80 نيوتن.متر في اتجاه عقارب الساعة
6
شكل رباعي أضلاعه تمثل قوى في اتجاه دوري، فإذا كان محصل هذه القوى يساوي صفرًا، فإن الشكل:
-
1
مضلع مغلق
-
2
مضلع مفتوح
-
3
مثلث
-
4
دائرة
Turn this unit into a ready quiz
Generate a quiz from this unit, send it to your class, and let the answers be graded for you.
Start free