1.โมเมนต์ตามเข็มนาฬิกา เกิดแรงพยายามทำให้คานหมุนรอบจุดหมุนในทิศตามเข็มนาฬิกา
2.โมเมนต์ทวนเข็มนาฬิกา เกิดแรงพยายามที่ทำให้คานหมุนรอบจุดหมุนในทิศทวนเข็มนาฬิกา
ภาวะสมดุลของคาน
ที่สภาวะที่คานอยู่ในแนวสมดุลหรือขนานกับพื้นนั้นเราเรียกว่า ภาวะคานสมดุล และเมื่อคานอยู่ในสภาวะสมดุล ผลรวมของโมเมนต์ทวนเข็มนาฬิกา จะเท่ากับ ผลรวมของโมเมนต์ตามเข็มนาฬิกา
เมื่อคานสมดุล
ตัวอย่างการคำนวณเกี่ยวกับโมเมนต์ของแรง
โจทย์
กล่องหนัก 60 กิโลกรัม วางบนไม้กระดานหกห่างจากจุดหมุน 1.50 เมตรจะต้องให้เด็กน้ำหนัก 40 กิโลกรัม นั่งห่างจากจุดหมุนเท่าไร ไม้กระดานจึงจะอยู่ในภาวะสมดุล
วิธีทำ
โจทย์กำหนดให้ W = 60 กิโลกรัม E = 40 กิโลกรัม L1 = 1.5 เมตร
L2 = X เมตร
สมมุติให้ระยะห่างที่ต้องการเป็น X จะได้
เมื่อคานสมดุล
ผลรวมของโมเมนต์ทวนเข็มนาฬิกา = ผลรวมของโมเมนต์ตามเข็มนาฬิกา
W x L1 = E x L2
60 x 1.5 = 40 x X
X = 2.25
ดังนั้นเด็กน้ำหนัก 40 กิโลกรัม ต้องนั่งห่างจากจุดหมุน 2.25 เมตร
ตัวอย่างการคำนวณเกี่ยวกับโมเมนต์ของแรง
โจทย์ตัวอย่างที่ 2
คานยาว 60 เซนติเมตร วางบนที่รองรับตรงกับจุดกึ่งกลางของคาน แล้วแขวนน้ำหนัก 40 กรัมและ 10 กรัม ไว้ปลายคานด้านหนึ่งโดยห่างจากจุดกึ่งกลางคาน 10 เซนติเมตร และ 20เซนติเมตร ตามลำดับ จะต้องแขวนน้ำหนักเท่าไรไว้ปลายสุดของคานอีกด้านหนึ่งคานจึงอยู่ในภาวะสมดุล
วิธีทำ
จากโจทย์กำหนดให้
1. น้ำหนักขนาด(w1) 40 กรัมแขวนห่างจากจุดหมุน(L1) 10 เซนติเมตร
2. น้ำหนักขนาด(W2) 10 กรัมแขวนด้านเดียวกับข้อ 1 ห่าง(L2) 20 เซนติเมตร
3. สมมุติให้น้ำหนักขนาด(E) X วางที่ระยะห่าง (L3) 30 เซนติเมตร
จะได้ เมื่อคานสมดุล
ผลรวมของโมเมนต์ทวนเข็มนาฬิกา = ผลรวมของโมเมนต์ตามเข็มนาฬิกา
(W1 x L1)+(W2 x L2) = E x L3
(40 x 10 )+( 10 x 20 ) = X x 30
X = 20
ดังนั้นต้องแขวนน้ำหนักที่ปลายสุดของคานอีกด้านหนึ่งเท่ากับ 20 กรัม
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น