แรงและการเคลอนท

แรง (Force) หมายถง สงทไปกระทำาตอวตถ แลวทำาใหวตถนนเกดการเปลยนแปลงสภาพของวตถ เชน เปลยนทศทางการเคลอนท เปลยนขนาดของอตราเรว หรอเปลยนขนาด รปรางของวตถ

แรง มหนวย เปน นวตน (N) (เปนการใหเกยรตแกเซอรไอแซค นวตน ผคนพบแรงโนมถวงของโลก) แรง เปน ปรมาณเวกเตอร ซงมขนาดและทศทาง

ปรมาณเวกเตอรและปรมาณสเกลารปรมาณกายภาพแบงออกได 2 ประเภท

1. ปรมาณสเกลาร  คอปรมาณทบอกแตขนาดอยางเดยวกไดความหมายสมบรณ ไมตองบอกทศทาง เชน ระยะทาง มวล เวลา ปรมาตร ความหนาแนน งาน พลงงาน ฯลฯการหาผลลพธของปรมาณสเกลาร กอาศยหลงการทางพชคณต คอ วธการ บวก ลบ คณ หาร 

2. ปรมาณเวกเตอร  คอ ปรมาณทตองบอกทงขนาดและทศทาง จงจะไดความหมายสมบรณ เชน การกระจด ความเรง ความเรว แรง โมเมนตม ฯลฯการหาผลลพธของปรมาณเวกเตอร ตองอาศยวธการทางเวคเตอร โดยตองหาผลลพธทงขนาดและทศทาง

ปรมาณเวกเตอร

1. สญลกษณของปรมาณเวกเตอรใชอกษรมลกศรครงบนชจากซายไปขวา หรอใชตวอกษรทบแสดง

ปรมาณเวกเตอรกได2. เวกเตอรทเทากน

เวกเตอร 2 เวกเตอรเทากน เมอเวกเตอรทงสองเทากนและมทศไปทางเดยวกน3. เวกเตอรลพธใชอกษร R4. การบวก-ลบเวกเตอร

การบวก-ลบเวกเตอร หรอการหาเวกเตอร สามารถทำาได 2 วธ คอ1. วธการเขยนรป2. วธการคำานวณ 

1.1 การหาเวกเตอรลพธโดยวธการเขยนรปแบบหางตอหว มขนตอนดงน(1) เขยนลกศรตามเวกเตอรแรกตามขนาดและทศทางทกำาหนด(2) นำาหางลกศรของเวกเตอรท 2 ทโจทยกำาหนด ตอหวลกศรของเวกเตอรแรก(3) นำาหางลกศรของเวกเตอรท 3 ทโจทยกำาหนด ตอหวลกศรของเวกเตอรท 2(4) ถามเวกเตอรยอยๆอก ใหนำาเวกเตอรตอๆไป มากระทำาดงขอ (3) จนครบทกเวกเตอร(5) เวกเตอรลพธหาไดโดยการลากลกศรจากหางของเวกเตอรแรกไปยงหวของเวกเตอรสดทาย เชน

            นยามตองทราบ ถา A เปนเวกเตอรใดๆทมขนาดและทศทางหนงๆ เวกเตอร -A คอ เวก

By : Pornthita 06jp327.worpr

ess.com

เตอรทมขนาดเทากบเวกเตอร A แต ม ทศทางตรงกนขาม

1.2 การหาเวกเตอรลพธโดยวธการคำานวณ

เนองจากการหาเวกเตอรลพธโดยวธการวาดรป ใหผลลพธไมแมนยำาเพยงแตไดคราวๆ เทานน เพราะถาลากความยาวหรอทศทางลกศรแทนเวกเตอรคลาดเคลอนเพยงเลกนอย ผลของเวกเตอรลพธกจะคลาดเคลอนไปดวยแตการหาเวกเตอรลพธโดยการคำานวณจะใหผลลพธถกตองแนนอน

การหาเวกเตอรลพธโดยวธการคำานวณ เมอมเวกเตอรยอยเพยง 2 เวกเตอร จะแบงออกเปน 3 ลกษณะ ดงน

1. เวกเตอรทง 2 ไปทางเดยวกน เวกเตอรลพธมขนาดเทากบผลบวกของขนาดเวกเตอรทงสอง ทศทางของเวกเตอรไปทางเดยวกบเวกเตอรทงสอง

2. เวกเตอรทง 2 สวนทางกน เวกเตอรลพธมขนาดเทากบผลตางของเวกเตอรทงสอง ทศทางของเวกเตอรลพธไปทางเดยวกบเวกเตอรทมขนาดมากกวาเพราะฉะนน R = B - A เมอ B > A , R = A - B เมอ A > B 

3. เวกเตอรทง 2 ทำามม 0 ตอกน สามารถหาเวกเตอรลพธโดยวธการเขยนรปสเหลยมดานขนาน โดยใหเวกเตอรยอยเปนดานของสเหลยมดานขนานทประกอบ ณ จดนน จะ ไดเวกเตอรลพธมขนาดและทศทางตามแนวเสนทแยงมมของสเหลยมดานขนานทลากจากจดทเวกเตอรทงสองกระทำาตอกน

ระยะทาง (Distance) คอ ความยาววดตามแนวเสนทอนภาคเคลอนท เปนปรมาณสเกลาร(มเฉพาะขนาด)หนวยมาตรฐาน SI คอ "เมตร" 

By : Pornthita 06jp327.worpr

ess.com

การขจด หรอ การกระจด (Displacement) คอ เสนตรงทลากจากจดตงตนของการเคลอนทไปยงจดสดทายของการเคลอนท เปนปรมาณเวกเตอร มทงขนาดและทศทาง (คอ ทศจากทหวศรลากจากจดตงตนไปสดทาย)มหนวย "เมตร" เชนกน 

นอกจากน นวตนยงไดอธบายเกยวกบแรงไวเปน กฎตางๆ 3 ขอ คอ

กฎขอ 1 "วตถจะรกษาสภาพอยนงหรอสภาพเคลอนทอยางสมำาเสมอในแนวเสนตรง นอกจากจะมแรงลพธทคาไมเปนศนยมากระทำา"

กฎขอ 2 "เมอมแรงลพธซงมขนาดไมเปนศนยมากระทำาตอวตถ จะทำาใหวตถเกดความเรงในทศเดยวกบ แรงลพธทมากระทำาและขนาดของความเรงนจะแปลผนตรงกบขนาดของแรงลพธและแปลผกผนกบมวลของวตถ

กฎขอ 3 "ทกแรงกรยาจะตองมแรงปฏกรยาทมขนาดเทากนและทศทางตรงขามเสมอ"ชนดของแรงแบงออกเปน 2 ประเภทใหญๆ คอ

By : Pornthita

1. แรงในธรรมชาต หมายถง แรงทเกดขนเองโดยธรรมชาต เราไมสามารถอธบายไดวาเพราะเหตใดจงเกดแรงเหลานขน แตเรารวามแรงเกดขนเพราะสามารถทดลองใหเหนจรงไดแรงในธรรมชาตจะแบงออกเปนชนดตางๆได 4 แรง คอ

ขอสรป

1. ถามวลขนาดใหญจะมแรงเกดขนมาก ถามวลขนาดเลกจะมแรงเกดขนนอย

2. ระยะหางระหวางมวลมากแรงจะมคานอย ระยะหางระหวางมวลนอยแรงจะมคามาก

1.1 แรงโนมถวงของโลก (Gravitation Force) เปนแรงทใกลตวเราทสด ทำาใหเราไมหลดออกไปแลวอยอยางอสระเหมอนอยในอวกาศ นวตน อธบายโดยใชกฎแรงดงดดระหวางมวล คอ "วตถ 2 วตถทอยหางกนจะเกดแรงดงดดซงกนและกน โดยขนาดของแรงจะแปรผนตรงกบขนาดของมวลทง 2 และแปรผกผนกบระยะหางระหวางมวลทง 2 ยกกำาลงสอง "

By : Pornthita

1.2 แรงแมเหลก ( Magnetic Force) เปนแรงทเกดขนจากแทงแมเหลก ซงทำาจากแร แมกนไทต (Magnetite) เปน ออกไซดของเหลกมสตรทางเคม วา Fe3O4 แรดงกลาวนมคณสมบตททำาใหเกดแรงขนเองตามธรรมชาต ดงน

1.2.1 เกดแรงดดและผลกกบสารบางชนด แทงแมเหลกธรรมชาตจะเกดแรงดงดดและผลกกบสารตางๆ ซงเรยกสารตางๆนรวมกนวา สารแมเหลก (Magnetic Substance) โดยสารแมเหลกจะแบงออกเปน 3 ชนด คอ

* Ferromagnetic Substance เปนสารทแมเหลกเกดแรงดดอยางรนแรงหรอมแรงแม เหลกกระทำาตอสารประเภทนมาก เชน เหลกนกเกล โคบอลต

* Paramagnetic Substance เปนสารทแมเหลกเกดแรงดดอยางออนๆไมเหมอนชนดแรง เชน อะลมเนยม แพลทนม แมงกานส ออกซเจน

* Diamagnetic Substance เปนสารทแมเหลกเกดแรงผลกตอสารเหลาน เชน ฟอสฟอรส บสมท แอนตโมน

1.2.2 เกดแรงดดและผลกกบแทงแมเหลกดวยกน ถานำาแทงแมเหลก 2 แทง เขามาใกลกน แทงแมเหลกทง 2 จะเกดแรงดงดดกน และผลกกน ถานำาดานทมขวเดยวกนมาใกลกนจะเกดแรงผลกกน แตถานำาดานทมขวตางกนมาใกลกนจะเกดแรงดงดดกน

By : Pornthita 06jp327.worpr

ess.com

1.2.4 แรงแมเหลกทกระทำาตอประจไฟฟาทวงเขาไปในสนามแมเหลก รอบๆแทงแมเหลกจะมสนามแมเหลกเกดขน ซงสนามแมเหลกทเกดขนจะแสดงทศทางของแรงแมเหลกทกระทำาตอสารแมเหลก

1.3 แรงไฟฟา ( Electromagnetic Force) เปนแรงทกระทำาตอวตถไฟฟาดวยกน ซงจะมทงแรงผลกและแรงดดกน ผคนพบประจไฟฟาครงแรก คอ นายทาลส (Thales) ในปจจบนพบวาประจทเกดขนแบงออกเปน 2 ชนด คอ

1. ประจบวก (Positive Charge) เปนประจทอยบนอนภาค "โปรตอน" ซงเปนอนภาคเลกๆทอยในนวเคลยสของธาต โปรตอนแตละตวจะมจำานวนประจ อย 1.6 x 10-19 C 

2. ประจลบ (Negative Charge) เปนประจทอยบนอนภาค "อเลกตรอน" ทเปนอนภาคทเลกทสดในอะตอม และวงเปนวงกลมรอบๆนวเคลยสของอะตอมของธาต อเลกตรอน 1 ตวจะมจำานวนประจเทากบโปรตอน 1 ตว แตเปนคนละชนดกน

By : Pornthita 06jp327.worpr

ess.com

แรงผลกและแรงดดจะทำาใหวตถทมประจเคลอนทแยกออกจากกนหรอเคลอนทเขาหากน ถาประจบวกและลบเคลอนทเขาหากนพบกนจะรวมกน ทำาใหเปนกลางทางไฟฟา

1.4 แรงนวเคลยร ( Nuclear Force) เมอประจชนดเดยวกน 2 ประจจะตองอยรวมกน ตองมแรงมากระทำาตอประจทงสอง เพอใหประจทง 2 ไมแยกออกจากกน เนองมาจากแรงผลกของประจทง 2 แรงทเกดขนนเรยกวา "แรงนวเคลยร" เพราะเปนแรงทเกดขนบรเวณนวเคลยสของธาตในนวเคลยสของธาตจะประกอบดวยอนภาค 2 ชนด คอ โปรตอนมประจบวก และนวตรอนเปนกลาง อนภาคทง 2 จะตดกนเปนทรงกลมอยตรงกลางของอะตอมโปรตอนทอยรวมกนจะถกแรงนวเคลยรยดเหนยวไว โดยแรงทยดเหนยวภายในนวเคลยสจะไมไดอยในรปของแรงแตอยในรปของพลงงาน เรยกวา "พลงงานยดเหนยว" (Binding Energy) คาของพลงงานจะหาไดจากทฤษฎ

ของ ไอสไตน วา E = mC2 โดยทมวลจะหายไปกลายเปนพลงงาน ภายในนวเคลยสจะมมวลสวนหนงหายไปกลายเปนพลงงานยดเหนยว 

2. แรงทเกดจากการกระทำาของสงตางๆ

แรงทเกดจากการกระทำาของสงตางๆ ทไปกระทำาตอวตถมอยมากหลายชนดแตละแรงทเกดขนจะเปนผลจากสงทไปกระทำาตอวตถแตกตางกน ซงแรงทสำาคญๆมดงน2.1 แรงตงเชอก (Tension) 2.2 แรงเสยดทาน (Friction Force) 2.3 แรงจากสปรง (Elastic Force)2.4 แรงหนศนยกลาง

Momentum

1. โมเมนตม(Momentum) คออะไร

เปนปรมาณการเคลอนทของวตถ ซงปรมาณนจะบอกถง ความพยายามทจะเคลอนทไปขางหนาของวตถ ปรมาณนขนอยกบมวลและความเรวของวตถในขณะนน

Momentum = mass x velocity P = mv

โดย P = ปรมาณโมเมนตม , m = มวลของวตถในขณะนน , v = ความเรวของวตถในขณะนน

By : Pornthita 06jp327.worpr

ess.com

Momentum เปนปรมาณทมทศทาง

ขนอยกบทศทางของความเรวของวตถทกำาลงเคลอนท วตถใดทมโมเมนตม วตถนน ยากทจะถกหยด ทงนขนอยกบปรมาณโมเมนตมของแตละวตถในการ จะหยดสงทกำาลงเคลอนทนน เราจะตองออกแรงตานการเคลอนทของมน เปนชวงเวลาหนง

ถาวตถใดมโมเมนตมมากกวา กจะตองใชความพยายามในการหยดมากกวา นนหมายถงวา จะตองใชแรงทมากกวาในการหยด หรอจะตองใชระยะเวลาทนานกวาจงจะสามารถหยดได

จาก กฎขอทสองของ Newton

F = ma2. การดล (Impulse)

เนองจาก ปรมาณ ทเกดจาก แรง คณกบเวลา นนเรยกวา การดล(impulse) และปรมาณทเกดจาก มวลคณกบความเรว นนคอ momentum ดงนน impulse = การเปล

By : Pornthita 06jp327.worpr

ess.com

3. การอนรกษโมเมนตม(Momentum Conservation)

กฎทสำาคญทาง physics อยางนงกคอ กฎการอนรกษโมเมนตม ซงคอสำาหรบการชนกนของวตถสองชน ผลรวมโมเมนตมของวตถสองชนกอนชน จะมคาเทากบผลรวมโมเมนตมของวตถสองชนหลงชนยนแปลง momentum

4. ลกษณะของการชน(Collision)

ในการชนกนของวตถ วตถแตละชน จะเกดการแลกเปลยนความเรว และทศทางในการเคลอนท โดยอาศยกฎการอนรกษโมเมนตม

a. การชนแบบยดหยน (Elastic Collision)

คอ การทวตถชนกนแลว วตถมการแยกตวออกจากกนหลงชน ในการชนแบบน จะเกด

1) การอนรกษ โมเมนตม

By : Pornthita 06jp327.worpr

ess.com

2) พลงงานจลนรวมจะคงท

แบงได 3 กรณ

1) มวลของวตถทงสองเทากน

2) มวลของวตถไมเทากน

b. การชนแบบไมยดหยน (Inelastic Collision)

คอ การทวตถชนกนแลว วตถเกดการตดกนไป หลงจากชนแลว ในการชนแบบน จะเกด

1) การอนรกษ โมเมนตม

2) พลงงานจลนรวมจะไมคงท เนองจากเสยพลงงานจลนไปทำาใหในรปอน เชน ทำาใหวตถเสยรปทรง เกดเสยงดง เปนตน

แรงและการเคลอนท   1. เวกเตอรของแรง       แรง (force) หมายถง สงทสามารถทำาใหวตถทอยนงเคลอนทหรอทำาใหวตถทกำาลงเคลอนทมความเรวเพมขนหรอชาลง หรอเปลยนทศทางการเคลอนทของวตถได           ปรมาณทางฟสกส ม 2 ชนด คอ           1. ปรมาณเวกเตอร (vector quality) หมายถง ปรมาณทมทงขนาดและทศทาง เชน แรง ความเรว ความเรง โมเมนต โมเมนตม นำาหนก เปนตน           2. ปรมาณสเกลาร (scalar quality) หมายถง

By : Pornthita 06jp327.worpr

ess.com

ปรมาณทมแตขนาดอยางเดยว ไมมทศทาง เชน เวลา พลงงาน ความยาว  อณหภม เวลา พนท ปรมาตร อตราเรว เปนตน            การเขยนเวกเตอรของแรง         การเขยนใชความยาวของสวนเสนตรงแทนขนาดของแรง และหวลกศรแสดงทศทางของแรง

2. การเคลอนทในหนงมต       2.1 การเคลอนทในแนวเสนตรง แบงเปน 2 แบบ คอ              1. การเคลอนทในแนวเสนตรงทไปทศทางเดยวกนตลอด เชน โยนวตถขนไปตรงๆ รถยนต  กำาลงเคลอนทไปขางหนาในแนวเสนตรง              2. การเคลอนทในแนวเสนเสนตรง แตมการเคลอนทกลบทศดวย เชน รถแลนไปขางหนาในแนวเสนตรง เมอรถมการเลยวกลบทศทาง ทำาใหทศทางในการเคลอนทตรงขามกน        2.2 อตราเรว ความเรง และความหนวงในการเคลอนทของวตถ               1. อตราเรวในการเคลอนทของวตถ คอระยะทางทวตถเคลอนทใน 1 หนวยเวลา              2. ความเรงในการเคลอนท หมายถง ความเรวทเพมขนใน 1 หนวยเวลา เชน วตถตกลงมาจากทสงในแนวดง              3. ความหนวงในการเคลอนทของวตถ หมายถง ความเรวทลดลงใน 1 หนวยเวลา เชน โยนวตถขนตรงๆ ไปในทองฟา   3. การเคลอนทแบบตางๆ ในชวตประจำาวน

3.1 การเคลอนทแบบวงกลม หมายถง การเคลอนทของวตถเปนวงกลมรอบศนยกลาง เกดขนเนองจากวตถทกำาลงเคลอนทจะเดนทางเปนเสนตรงเสมอ แตขณะนนมแรงดงวตถเขาสศนยกลางของวงกลม เรยกวา แรงเขาสศนยกลางการเคลอนท จงทำาใหวตถเคลอนทเปนวงกลมรอบศนยกลาง เชน การโคจรของดวงจนทรรอบโลก

3.2 การเคลอนทของวตถในแนวราบ  เปนการเคลอนทของวตถขนานกบพนโลก เชน รถยนตทกำาลงแลนอยบนถนน

3.3 การเคลอนทแนววถโคง เปนการเคลอนทผสมระหวางการเคลอนทในแนวดงและในแนวราบ กฎการเคลอนทของนวตน      นวตน ไดสรปหลกการเกยวกบการเคลอนทของวตถทงทอยในสภาพอยนงและในสภาพเคลอนท  ดงน

กฎขอท 1     วตถถาหากวามสภาพหยดนงหรอเคลอนทเปนเสนตรงดวยความเรวคงท มนยงจะคงสภาพเชนนตอไป หากไมมแรงทไมสมดลจากภายนอกมากระทำา

กฎขอท 2   ถาหากมแรงทไมสมดลจากภายนอกมากระทำาตอวตถ แรงทไมสมดลนนจะเทากบอตราการเปลยนแปลงโมเมนตตมเชงเสนของวตถ

กฎขอท 3  ทกแรงกรยาทกระทำา จะมแรงปฏกรยาทมขนาดทเทากนแตมทศทางตรงกนขามกระทำาตอบเสมอกฎการเคลอนทขอท 1 และขอท 3 เราไดใชในการศกษาในวชาสถตยศาสตร มาแลวสำาหรบในการศกษาพลศาสตร เราจงสนใจในกฎการเคลอนทขอทสองมากกวา

By : Pornthita 06jp327.worpr

ess.com

แรงในแบบตางๆ   1. ชนดของแรง        1.1 แรงยอย คอ แรงทเปนสวนประกอบของแรงลพธ         1.2 แรงลพธ คอ แรงรวมซงเปนผลรวมของแรงยอย ซงจะตองเปนการรวมกนแบบปรมาณเวกเตอร           1.3 แรงขนาน คอ แรงททมทศทางขนานกน ซงอาจกระทำาทจดเดยวกนหรอตางจดกนกได มอย 2 ชนด               - แรงขนานพวกเดยวกน หมายถง แรงขนานทมทศทางไปทางเดยวกน               - แรงขนานตางพวกกน หมายถง แรงขนานทมทศทางตรงขามกน         1.4 แรงหมน หมายถง แรงทกระทำาตอวตถ ทำาใหวตถเคลอนทโดยหมนรอบจดหมน ผลของการหมนของ เรยกวา โมเมนต เชน การปด-เปด ประตหนาตาง       1.5 แรงคควบ คอ แรงขนานตางพวกกนคหนงทมขนาดเทากน แรงลพธมคาเปนศนย และวตถทถกแรงคควบกระทำา 1 คกระทำา จะไมอยนงแตจะเกดแรงหมน       1.6 แรงดง คอ แรงทเกดจากการเกรงตวเพอตอตานแรงกระทำาของวตถ เปนแรงทเกดในวตถทลกษณะยาวๆ เชน เสนเชอก เสนลวด       1.7 แรงสศนยกลาง หมายถง แรงทมทศเขาสศนยกลางของวงกลมหรอทรงกลมอนหนงๆ เสมอ       1.8 แรงตาน คอ แรงทมทศทางตอตานการเคลอนทหรอทศทางตรงขามกบแรงทพยายามจะทำาใหวตถเกดการเคลอนท เชน แรงตานของอากาศ แรงเสยดทาน

By : Pornthita 06jp327.worpr

ess.com

       1.9 แรงโนมถวงของโลก คอ แรงดงดดทมวลของโลกกระทำากบมวลของวตถ เพอดงดดวตถนนเขาสศนยกลางของโลก               - นำาหนกของวตถ เกดจากความเรงเนองจากความโนมถวงของโลกมากกระทำาตอวตถ       1.10 แรงกรยาและแรงปฏกรยา                - แรงกรยา คอ แรงทกระทำาตอวตถทจดจดหนง อาจเปนแรงเพยงแรงเดยวหรอแรงลพธของแรงยอยกได              - แรงปฏกรยา คอ แรงทกระทำาตอบโตตอแรงกรยาทจดเดยวกน โดยมขนาดเทากบแรงกรยา แตทศทางของแรงทงสองจะตรงขามกน              2. แรงกรยาและแรงปฏกรยากบการเคลอนทของวตถ        2.1 วตถเคลอนทดวยแรงกรยา เปนการเคลอนทของวตถตามแรงทกระทำา เชน การขวางลกหนออกไป         2.2 วตถเคลอนทดวยแรงปฏกรยา เปนการเคลอนทของวตถเนองจากมแรงขบดนวตถใหเคลอนทไปในทศทางตรงกนขาม เชน การเคลอนทของจรวด

แรงเสยดทาน   1. ความหมายของแรงเสยดทาน         แรงเสยดทาน คอ แรงทตานการเคลอนทของวตถซง

เกดขนระหวางผวสมผสของวตถ เกดขนทงวตถทเคลอนทและไมเคลอนท และจะมทศทางตรงกนขามกบการเคลอนทของวตถ แรงเสยดทานม 2 ประเภท คอ         1. แรงเสยดทานสถต คอ แรงเสยดทานทเกดขนระหวางผวสมผสของวตถในสภาวะทวตถไดรบแรงกระทำาแลวอยนง          2. แรงเสยดทานจลน คอ แรงเสยดทานทเกดขนระหวางผวสมผสของวตถในสภาวะทวตถไดรบแรงกระทำาแลวเกดการเคลอนทดวยความเรวคงท   2. การลดและเพมแรงเสยดทาน         การลดแรงเสยดทาน สามารถทำาไดหลายวธ        1. การขดถผววตถใหเรยบและลน        2. การใชสารลอลน เชน นำามน        3. การใชอปกรณตางๆ เชน ลอ ตลบลกปน และบช        4. ลดแรงกดระหวางผวสมผส เชน ลดจำานวนสงทบรรทกใหนอยลง        5. ออกแบบรปรางยานพาหนะใหอากาศไหลผานไดด         การเพมแรงเสยดทาน สามารถทำาไดหลายวธ        1. การทำาลวดลาย เพอใหผวขรขระ        2. การเพมผวสมผส เชน การออกแบบหนายางรถยนตใหมหนากวางพอเหมาะ

โมเมนตของแรง   1. ความหมายของโมเมนต      โมเมนตของแรง(Moment of Force)หรอโมเมนต(Moment) หมายถง ผลของแรงทกระทำาตอวตถหมนไปรอบจดหมน ดงนน คาโมเมนตของแรง กคอ ผลคณของแรง

By : Pornthita 06jp327.worpr

ess.com

นนกบระยะตงฉากจากแนวแรงถงจดหมน (มหนวยเปน นวตน-เมตร แตหนวย กโลกรม-เมตร และ กรม-เซนตเมตร กใชไดในการคำานวณ)

โมเมนต (นวตน-เมตร) =  แรง(นวตน) X ระยะตงฉากจากแนวแรงถงจดหมน (เมตร)

   2. ชนดของโมเมนต        โมเมนตของแรงแบงตามทศการหมนไดเปน 2 ชนด         1. โมเมนตทวนเขมนาฬกา  คอ  โมเมนตของแรงททำาใหวตถหมนทวนเขมนาฬกา         2. โมเมนตตามเขมนาฬกา  คอ  โมเมนตของแรงททำาใหวตถหมนตามเขมนาฬกา   3. หลกการของโมเมนต       ถามแรงหลายแรงกระทำาตอวตถชนหนง แลวทำาใหวตถนนสมดลจะไดวา

ผลรวมของโมเมนตทวนเขมนาฬกา   =   ผลรวมของโมเมนตตามเขมนาฬกา            

             เมอวตถอยในสภาพสมดล         Mทวน    =    M ตาม

                                  F1 x L1 =  F2 x L2

      การนำาหลกการเกยวกบโมเมนตไปใชประโยชน        โมเมนต หมายถง ผลของแรงซงกระทำาตอวตถ เพอใหวตถหมนไปรอบจดหมน        ความรเกยวกบโมเมนตของแรง สมดลของการหมน และ

By : Pornthita 06jp327.worpr

ess.com

โมเมนตของแรงคควบถกนำามาใชประโยชนในดานตาง ๆ มากมาย โดยเฉพาะการประดษฐเครองผอนแรงชนดตาง ๆ        คาน เปนวตถแขง ใชดด งดวตถใหเคลอนทรอบจด ๆ –หนง ทำางานโดยใชหลกของโมเมนต        นกวทยาศาสตรใชหลกการของโมเมนตมาประดษฐคาน ผรจกใชคานใหเปนประโยชนคนแรก คอ         อารคเมเดส ซงเปนนกปราชญกรกโบราณ เขากลาววา “ถาฉนมจดคำาและคานงดทตองการไดละก ฉนจะงดโลกใหลอยขน”คานดด คานงด แบงออกได 3 ระดบคานอนดบ 1 จดหมน (F) อยในระหวาง แรงตานของวตถ (W) กบ แรงพยายาม (E) ไดแก ชะแลง คมตดลวด กรรไกรตดผา ตาชงจน คอนถอนตะป ไมกระดก ฯลฯ

คานอนดบ 2  แรงตานของวตถ (W) อยระหวาง จดหมน (F) กบแรงพยายาม (E)ไดแก เครองตดกระดาษ เครองกระเทาะเมดมะมวงหมพานต รถเขนดน อปกรณหนบกลวย ทเปดขวดนำาอดลมคานอนดบ 3  แรงพยายาม (E) อยในระหวาง จดหมน (F) กบ แรงพยายามของวตถ (W)ไดแก คนเบด แขนมนษย แหนบ พลว ตะเกยบ ชอน ฯลฯ

           ตวอยางท 1   คานยาว  2  เมตร  นำาเชอกผกปลายคานดานซาย  0.8 เมตร แขวนตดกบเพดาน มวตถ  30 กโลกรมแขวนทปลายดานซาย    ถาตองการใหคานสมดลจะตองใชวตถกกโลกรมแขวนทปลายดานขวา (คายเบาไมคดนำาหนก)เมอให O เปนจดหมน เมอคายสมดลจะได

   ผลรวมของโมเมนตทวนเขมนาฬกา   =   ผลรวมของโมเมนตตามเขมนาฬกา M ตาม   =      M ทวน                   3 x 0.8     =      W X 1.2                        W          =          20 kg ตอบ   ดงนน จะตองใชวตถ  20  กโลกรม  แขวนทปลายดานขวา ตวอยาง 2  คานสม ำา เสมอยาว  1  เมตร  คานมมวล  2  กโลกรม   ถาแขวนวตถหนก  40 และ  60  กโลกรมทปลายแตละขาง

By : Pornthita 06jp327.worpr

ess.com

                      จะตองใชเชอกแขวนคานทจดใดคานจงจะสมดล

        ผลรวมของโมเมนตทวนเขมนาฬกา = ผลรวมของโมเมนตตามเขมนาฬกา                    M ทวน        =        M ตาม

      (40 x X) +  (2 x ( X - 0.5))  =   60 x ( 1-X )                  40 X + 2X  - 1     =     60 - 60X                  40X + 2X +60X     =     60 + 1                           102X      =     61                             X       =   0.6 m ตอบ     ตองแขวนเชอกหางจากจก A  เปนระยะ  0.6  เมตร

    4. โมเมนตในชวตประจำาวน         โมเมนตเกยวของกบกจกรรมตางๆ ในชวตประจำาวนของเราเปนอยางมาก แมแตการเคลอนไหวของอวยวะบางสวนของรางกาย การใชเครองใชหรออปกรณตางๆ หลายชนด เชน

By : Pornthita 06jp327.worpr

ess.com

    5. ประโยชนโมเมนต        จากหลกการของโมเมนตจะพบวา เมอมแรงขนาดตางกนมากระทำาตอวตถคนละดานกบจดหมนทระยะหางจากจดหมนตางกน วตถนนกสามารถอยในภาวะสมดลได หลกการของโมเมนตจงชวยใหเราออกแรงนอยๆ แตสามารถยกนำาหนกมากๆ ได  By : Pornthita

06jp327.worpress.com