สมดุลกล

สภาพสมดุล (Equilibrium) คือ สมดุลที่เกิดขึ้นในขณะที่วัตถุอยู่ในสภาพนิ่ง หรือเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงตัว ถ้า
แรงลัพธ์ที่กระทำต่อวัตถุมีค่าเป็นศูนย์ สมดุลจะแบ่งเป็น

1. สมดุลสถิต (Static Equilibrium) เป็นสมดุลของ
วัต ถุขณะอยู่นิ่ง

2. สมดุลจลน์ (Kinetic Equilibrium) เป็นสมดุลของ
วัตถุที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ (a = 0) เมื่อพิจารณาการเคลื่อนที่เป็นหลัก จะมีเงื่อนไขสมดุลอยู่ 2 อย่างคือ

1. สมดุลต่อการเลื่อนที่ คือ วัตถุอยู่นิ่งหรือเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงตัว จะมีค่า

2. สมดุลต่อการหมุน คือ วัตถุมีอัตราการหมุนคงตัวผลรวมของโมเมนต

หลักที่นำมาใช้ในการคำนวณในกรณีที่วัตถุสมดุลต่อการ

เลื่อนที่ คือ

1. แตกแรง

ผลรวมของแรงทางด้านขวา = ผลรวมของแรงทางด้านซ้าย

ผลรวมของแรงทางด้านบน = ผลรวมของแรงทางด้านล่าง

2. ทฤษฎีลามี (กฎของ sine)

แรง 3 แรงมากระทำกันที่จุด ๆ หนึ่ง และอยู่ในภาวะสมดุล อัตราส่วนของแรงต่อ sin ของมุมตรงข้ามย่อมมีค่าเท่ากัน

 

3. สามเหลี่ยมแทนแรง

ถ้ามีแรง 3 แรงกระทำร่วมกันที่จุด ๆ หนึ่ง และอยู่ในภาวะสมดุลโดยทิศของแรงทั้ง 3 แรงตั้งฉากกับด้านทั้ง 3ของสามเหลี่ยม
จะได้อัตราส่วนขนาดของแรงต่อด้านที่แรงนั้นตั้งฉากอยู่

แรงเสียดทาน
ลักษณะของแรงเสียดทาน

1. ไม่ขึ้นกับจำนวนพื้นที่ผิวสัมผัส
2. ไม่ขึ้นกับความเร็วที่วัตถุเคลื่อนที่ และมีทิศตรงข้ามการเคลื่อนที่ของวัตถุ
3. ขึ้นอยู่กับแรงที่วัตถุกดพื้นในแนวตั้งฉาก หรือแรงปฏิกิริยาของ พื้นในแนวตั้งฉาก
4. ขึ้นกับพื้นผิวสัมผัส เช่น ขรุขระ หรือเรียบ

แรงเสียดทานแบ่งเป็น 2 ชนิด คือ

1. แรงเสียดทานสถิต (fs) เป็นแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นในขณะที่วัตถุอยู่นิ่ง จนถึงเริ่มต้นเคลื่อนที่

fs = แรงเสียดทาน หน่วยเป็นนิวตัน

= สัมประสิทธิแรงเสียดทานสถิต

N = แรงต้านของพื้นในแนวตั้งฉาก หน่วยเป็นนิวตัน

2. แรงเสียดทานจลน์ (fk) เป็นแรงเสียดทานขณะวัตถุกำลังเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงตัว ซึ่งจะมีค่าน้อยกว่าแรงเสียดทานสถิต

มุมของความเสียดทาน

ถ้าวัตถุอยู่บนพื้นเอียงแล้ววัตถุลื่นไถลลงมาตามพื้นเอียงด้วย ความเร็วคงที่ มุมที่พื้นระนาบเอียงกระทำกับแนวระดับ คือ มุมของความเสียดทาน

โมเมนต์

โมเมนต์ (M) = แรง x ระยะทางตั้งฉากจากจุดหมุนถึง

แนวแรง หน่วยเป็นนิวตัน - เมตร (N-m)

โมเมนต์ของแรงคู่ควบ - เมื่อมีแรงคู่ควบกระทำต่อ

วัตถุ วัตถุจะเกิดการหมุน ดังนั้นโมเมนต์แรงคู่ควบ หา

จาก แรง 1 แรง ระยะทางตั้งฉากระหว่างแนวแรง

การได้เปรียบเชิงกล (MA) คือ อัตราส่วนของแรงที่ได้จาก

เครื่องกล กับแรงที่ให้กับเครื่องกล

F0 = แรงที่ได้จากเครื่องกล

F1 = แรงที่ให้กับเครื่องกล