วันอังคารที่ 11 มกราคม พ.ศ. 2554

สมดุลต่อการเคลื่อนที่ (Translational Equilibrium)

คือ การที่วัตถุถุอยู่นิ่งหรือเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่

1. เงื่อนของาการสมดุลของแรงสองแรง
    - แรงทั้งสองต้องมีขนาดเท่ากัน
    - แรงทั้งสองต้องมีทิศตรงข้ามกันและอยู่ในแนวเส้นตรงเดียวกัน
    - แรงลัพธ์ของแรงทั้งสองเท่ากับศูนย์

2. เงื่อนไขของสมดุลของแรงสามแรง
    - แรงทั้งสามต้องพบกันที่จุดๆ หนึ่ง หรือทั้งสามแรงต้องขนานกัน
    - แรงทั้งสามต้องอยู่ในระนาบเดียวกัน
    - ผลรวมของแรงคู่ใดคู่หนึ่งต้องเท่ากับแรงที่สามแต่มีทิศตรงกันข้าม
   
3. เงื่อนไขของสมดุลของแรงมากกว่าสามแรง
    - แรงเหล่านั้นไม่จำเป็นต้องพบกันที่จุดๆ หนึ่ง
    - แรงเหล่านั้นต้องอยู่ในระนาบเดียวกัน


การหาแรงลัพธ์และการรวมเวกเตอร์โดยวิธีสร้างรูป
การหาแรงลัพธ์ด้วยวิธีสร้างรูปหลายเหลี่ยมปิด หัวของเวกเตอร์แทนแรงลัพธ์ R นั้นจบกับหัวของเวกเตอร์แทนแรงตัวสุดท้ายส่วนหางนั้นจบกับหางของเวกเตอร์แทนแรงตัวแรก
วิธีสร้างรูปหลายเหลี่ยมปิด
การใช้วิธีสร้างรูปหลายเหลี่ยมปิดกับแรงหลายแรงที่กระทำต่อวัตถุและอยู่ในสมดุล (แรงลัพธ์เป็นศูนย์) เมื่อกำหนดมาตราส่วนความยาวแทนขนาดของแรง และนำหางของเวกเตอร์แทนแรงต่อกับหัวของอีกแรงหนึ่งต่อเนื่องกันเรื่อยไป จะได้รูปเหลี่ยมปิดพอดี


วิธีสร้างรูปสี่เหลี่ยมด้านขนาน
พิจารณาวัตถุถูกกระทำด้วยแรงสองแรง คือ F1 และ F2 ให้หางของเวกเตอร์แทนแรงทั้งสองต่อกันอยู่ที่เดียวกัน แล้วสร้างสี่เหลี่ยมด้านขนานโดยมีแต่ละด้านยาวเท่ากับขนาดของ F1 และ F2 แรงลัพธ์ (R) จะเป็นเวกเตอร์ที่แทนด้วยเส้นทแยงมุมของสี่เหลี่ยมด้านขนาน
 
การแยกแรงและการรวมแรงโดยวิธีคำนวณ
การแยกแรงลงบนแกนพิกัดฉาก x และ y
 
แรง F สามารถเขียนเป็นผลรวมของแรงสองแรงหรือมากกว่า ดังนั้น แรง F จึงสามารถแยกเป็นแรงองค์ประกอบ ( component of F) ในทิศตั้งฉากบนแกน 2 แกน คือ แกน x และแกน y แรง F นี้ทำมุม กับแกน x กำหนดให้ Fx และ Fy เป็นแรงองค์ประกอบบนแกน x และy ซึ่งมีขนาด Fx และ Fy ตามลำดับ รูปการแยกแรงออกเป็นสองแรงองค์ประกอบอาศัยตรีโกณมิติจะได้ว่า


ขนาดของแรง F และมุม ซึ่งบอกทิศทางของแรง F หาจาก


ถ้าต้องการหาแรงลัพธ์ของแรงย่อยหลายๆแรง F1, F2 และ F3 กระทำที่จุดเดียวกัน จะใช้การแยกแรงหนึ่งแรงออกเป็นแรงองค์ประกอบสองแรงที่ตั้งฉากกันในพิกัดแกน x และแกน y

ขนาดของแรงลัพธ์ R และมุม ซึ่งบอกทิศทางของแรงลัพธ์ R

1 ความคิดเห็น:

  1. ลืมหรือเปล่า ครูแนะว่า เนื้อหาควรเป็นระดับ ม.5 นะคะ ...แก้ไขด่วน
    ไม่ต้องลบบทความนี้ แต่เพิ่มบทความใหม่นะคะ

    ตอบลบ