สมดุลของแรง-ฟิสิกส์ ม.ปลาย

สมดุลของแรง

สมดุลของวัตถุ

สมดุล หมายถึง การไม่เปลี่ยนสภาพของการเคลื่อนที่ คือ

1.ถ้าวัตถุอยู่นิ่งก็จะอยู่นิ่งต่อไป

2.ถ้าเคลื่อนที่ก็จะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่

ลักษณะการสมดุลมี 3 ประเภท คือ

1. สมดุลเสถียร (Stable Equilibrium)

2. สมดุลไม่เสถียร (Unstable Equilibrium)

3. สมดุลสะเทิน (Neutral Equilibrium

2. ลักษณะสมดุลของแรง

3. สมดุลต่อการหมุน

1. สมดุลของวัตถุ

นิวตัน ได้ทําการศึกษาถึงแรงที่กระทําต่อวัตถุในขณะที่วัตถุสมดุล โดยตั้งเป็นกฎข้อที่ 1 ของการเคลื่อนที่ไว้ว่า

วัตถุจะรักษาสภาวะเดิมอยู่เสมอถ้าไม่มีแรงมากระทําหรือมีแรงมากระทํา แล้วผลรวมของแรง

มีค่าเป็นศูนย์. สรุปได้ว่า วัตถุจะสมดุลต่อเมื่อ

1.วัตถุอยู่นิ่ง หรือ อยู่ในสภาพเดิม

2.วัตถุเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่

2. ลักษณะสมดุลของแรง

1.สมดุลของแรง 2 แรง

2.สมดุลของแรง 3 แรง

ในกรณีที่มีแรง 3 แรงไปกระทําต่อวัตถุ แรงทั้ง 3 จะต้องมีคุณสมบัติดังนี้

2.1 แนวแรงทั้งสามต้องอยู่บนระนาบเดียวกัน

2.2 แนวแรงทั้งสามต้องพบกันที่จุดจุดหนึ่ง

แนวแรงทั้งสามจะต้องพบกันที่จุดจุดหนึ่งในกรณีที่วัตถุอยู่ในสภาพสมดุล

3.สมดุลของแรง มากว่า 3 แรง

3. สมดุลต่อการหมุน

โมเมนต์ หมายถึง ผลคูณระหว่างแรงกับระยะห่างจากจุดหมุนไปตั้งฉากกับแนวแรง

เขียนเป็นสูตรได้ว่า

M = F x L

จากนิยามถ้าเรานํามาพิจารณาเราจะสามารถหาค่าของโมเมนต์ได้ดังนี้

M = F x L

หน่วยของ Moment คือ N ._m

เมื่อ M หมายถึง โมเมนต์ (N_m)

F หมายถึง แรงที่กระทําต่อวัตถุ (N)

L หมายถึง ระยะห่างจากจุดหมุนไปตั้งฉากกับแนวแรง (m)

ค่าของโมเมนต์จะแบ่งออกเป็น 2 ลักษณะ คือ โมเมนต์ตามเข็มนาฬิกา และโมเมนต์ทวนเข็มนาฬิกา