วันศุกร์ที่ 23 เมษายน พ.ศ. 2553

สมดุลกล

วัตถุจะสมดุล เมื่อ
" มีแรงลัพธ์ที่เป็นศูนย์มากระทำต่อวัตถุ วัตถุจะรักษาสภาพการเคลื่อนที่เดิมไว้ ”
ชึ่งเป็นไปตามกฎข้อที่ 1ของนิวตัน

วัตถุสมดุล สภาพการเคลื่อนที่ของวัตถุมี 2 ลักษณะคือ
     1. หยุดนิ่ง
     2. เคลื่อนที่อัตราเร็วคงที่

สมดุลของวัตถุ มี 2 อย่างคือ

     1. สมดุลต่อการเลื่อนตำแหน่ง
          1. สมดุลสถิต (Static Equilibrium) เป็นสมดุลของวัตถุหรือสิ่งก่อสร้างที่หยุดนิ่ง เช่น
               หนังสือวางอยู่บนโต๊ะ บันไดพิงกำแพง

          2. สมดุลจลน์ (Dynamic Equilibrium) เป็นสมดุลของวัตถุที่เคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็วคงที่ เช่น
               รถยนต์เคลื่อนที่อัตราเร็วคงที่ นอกจากนี้ยังรวมถึงวัตถุที่เคลื่อนที่อัตราเร็วคงที่โดยไม่เปลี่ยน
               สภาพการหมุน (หมุนด้วยอัตราเร็วคงที่) เช่น รอก กว้าน ล้อและเพลา

วัตถุที่สมดุลสถิตย์ หรือสมดุลจลน์ เราเรียกสมดุลนี้ว่าสมดุลต่อการเลื่อนตำแหน่ง เช่น หยุดนิ่งก็จะหยุดนิ่งตลอดไป หรือเคลื่อนที่ ก็จะเคลื่อนที่ตลอดไป
 
วัตถุที่ถูกแรงลัพธ์ที่กระทำเป็นศูนย์ วัตถุรักษาสภาพการเคลื่อนที่เดิม " เรียกว่าสมดุลกล หรือ สมดุล

ตัวอย่าง เช่น
     Ex1. เมื่อใช้เครื่องชั่งสปริงเกี่ยวถุงทรายแล้วหยุดนิ่ง วัตถุสมดุล (สมดุลย์สถิต)

         แรงที่ลัพธ์ที่กระทำต่อถุงทรายเท่ากับศูนย์
         แรงที่กระทำต่อวัตถุ คือ น้ำหนัก (mg) และ แรงตึงเชือก (T)

     Ex2. เมื่อใช้เครื่องชั่งสปริงเกี่ยวถุงทรายแล้วดึงให้วัตถุเคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็วคงที่
         วัตถุสมดุล (สมดุลจลน์) แรงที่ลัพธ์ที่กระทำต่อถุงทรายเท่ากับศูนย์
         แรงที่กระทำต่อวัตถุ คือ น้ำหนัก (mg) และ แรงตึงเชือก (T)
         แรงตึงเชือก = น้ำหนัก

     Ex3. เมื่อออกแรงกระทำต่อวัตถุในแนวระดับแล้ววัตถุไม่เคลื่อนที่แสดงว่า วัตถุสมดุล (สมดุลย์สถิต)

         แรงที่ลัพธ์ที่กระทำต่อวัตถุเท่ากับศูนย์
         แรงที่กระทำต่อวัตถุ คือ แรงกระทำ (F) และ แรงเสียดทาน (f)
         แรงกระทำ (F) = แรงเสียดทาน (f)

    
     2. สมดุลต่อการหมุน วัตถุไม่หมุน     ผลรวมหาโมเมนต์ = 0

ได้ " โมเมนต์ตามเข็มนาฬิกา = โมเมนต์ทวนเข็มนาฬิกา "
     เช่น แขวนวัตถุที่คานแล้วคานไม่หมุน แสดงว่า โมเมนต์ตามเข็มนาฬิกา = โมเมนต์ทวนเข็มนาฬิกา


ถ้าวัตถุสมดุลต่อการเลื่อนตำแหน่งและสมดุลต่อการหมุนด้วย เราเรียกว่าสมดุลที่สัมบูรณ์

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น