โมเมนต์และคาน

1.โมเมนต์ของแรง(Moment of Force)หรือโมเมนต์(Moment)หมายถึง ผลของแรงที่กระทำต่อวัตถุหมุนไปรอบจุดหมุน ดังนั้น ค่าโมเมนต์ของแรง ก็คือ ผลคูณของแรงนั้นกับระยะตั้งฉากจากแนวแรงถึงจุดหมุน (มีหน่วยเป็น นิวตัน-เมตร แต่หน่วย กิโลกรัม-เมตร และ กรัม-เซนติเมตร ก็ใช้ได้ในการคำนวน)

สูตรของโมเมนต์ โมเมนต์=แรงxระยะทางตั้งฉากจากแนงแรงถึงจุดหมุน

<

2.ชนิดของโมเมนต์ โมเมนต์มี 2 ชนิดคือ

2.1โมเมนต์ทวนเข็มนาฬิกา

2.2โมเมนต์ตามเข็มนาฬิกา

จากรูปข้างบน

โมเมนต์ของแรงความต้านทาน W=W x d1 (นิวตัน-เมตร) เป็นโมเมนต์ทวนเข็มนาฬิกา

โมเมนต์ของแรงความพยายาม E=E x d2 (นิวตัน-เมตร) เป็นโมเมนต์ตามเข็มนาฬิกา

ถ้ามีแรงหลายแรงกระทําต่อวัตถุชิ้นหนึ่ง แล้วทําให้วัตถุอยู่ในสภาพสมดุลจะได้ว่า

ผลรวมของโมเมนต์ทวนเข็มนาฬิกา=ผลรวมโมเมนต์ตามเข็มนาฬิกา

3.คาน(Lever) คือ เครื่องกลชนิดหนึ่งที่ใช้ดีด-งัดวัตถุให้เคลื่อนที่รอบจุดหมุน(จุดFulcrum)มีลักษณะแข็งเป็นแท่งยาว เช่นท่อนไม้หรือโลหะยาว คานอาจจะตรงหรือโค้งงอก็ได้ การทํางานของคานใช้หลักของโมเมนต์ พะพะะพะะะะะะะะะะะะะะะะะะะะะะะะะะะะะะะะะารีรีรรรรรรรรรรรรรรรรรรรรรรรรรรรรรรรรรรรรรรรร

ส่วนประกอบที่สำคัญในการทำงานของคานมี 3 ส่วนดังนี้

1. แรงความต้านทาน(W)หรือนํ้าหนักของวัตถุ

2.แรงความพยายาม(E)หรือแรงที่กระทำต่อคาน

3.จุดหมุนหรือจุดฟัลครัม(F=Fulcrum)

 

คานจำแนกได้เป็น 3 ประเภท หรือ 3 อันดับ ดังนี้

คานอันดับที่ 1 เป็นคานที่มีจุดหมุน(F)อยู่ระหว่างแรงความพยายาม(E)และแรงความต้านทาน(W) เครื่องใช้ที่ใช้หลักของคานอันดับหนึ่ง ได้แก่ ชะแลง กรรไกรตัดผ้า แจว คีมตัดลวด กรรไกรตัดเล็บกดกหดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดั

คานอันดับที่ 2 คือ คานที่มีแรงความต้านทาน(W)อยู่ระหว่างแรงความพยายาม(E)และจุดหมุน(F)เครื่องใช้ที่จัดเป็นคานอันดับที่2 ไดแก่ รถเข็นดิน ที่เปิดขวด ที่ตัดกระดาษ ที่หนีบกล้วยสาสาสาสสสสสสสสสสสสสสสสสสสสสสสสสสสสสสสสสสสสสสสสสสสสสสสสสสสส

 

คานอันดับที่ 3 คือคานที่มีแรงความพยายาม(E)อยู่ระหว่างแรงความต้านทาน(W)และจุดหมุน(F)ะะะะพพพพพพพพพัะะะะะะะะะะะะะะะะะะะะะะะะะะะะะะะะะะะะะะะะะะะะะ

เครื่องใช้ที่จัดเป็นคานอันดับ 3 ได้แก่ แหนบ ตะเกียบ พลั่ว คีมคีบถ่าน ปากกา ไม้กวาดด้ามยาวเบกเดกดสกบบดกบดบกดบกกกบกบดกบดบกดบกบดกบดกดบกบดกบดบกบดบกดบ

การผ่อนแรงของคานจะมีมากหรือน้อยให้พิจารณาจากจากระยะทางจาก Eถึง F และ W ถึง F ว่าระยะทาง EF ยาวหรือสั้นกว่า WF ถ้ายาวกว่า ก็จะผ่อนแรงถ้าสั้นกว่าจะไม่ผ่อนแรง

4.การคํานวณเรื่องคานดพดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดรรนยยยยยยยยั

จากรูป แรง W1 W2 W3 และ W4 กระทำต่อคานในแนวดิ่ง

โมเมนต์ของแรง W1 W2 W3 และ W4 รอบจุดหมุน (F)

ผลรวมของโมเมนต์ทวนเข็มนาฬิกามีค่า=(W1I1)+(W212)

ผลรวมของโมเมนต์ตามเข็มนาฬิกามีค่า=(W313)+(W414)

เมื่อคานอยู่ในภาวะสมดุล

ผลรวมของโมเมนต์ทวนเข็มนาฬิกา=ผลรวมของโมเมนต์ตามเข็มนาฬิกา

ดังนั้น (W1I1)+(W212)=(W313)+(W414)

หมายเหตุ!!!!!!!!

1.ถ้าคานเป็นคานที่มีนํ้าหนักสมํ่าเสมอ นํ้าหนักของคานจะตกตรงจุดกึ่งกลางของคาน

2.ถ้าต้องการให้คานช่วยผ่อนแรงจะต้องให้ระยะตั้งฉากจากแรงความพยายามไปยังจุดหมุนยาวกว่าระยะตั้งแากจากจุดหมุนไปยังแรงความต้านทาน.