หน่วยการเรียนรู้ที่ 4

แรงคู่ควบ

สาระสำคัญ

วัตถุใดๆ เมื่อมีแรงมากระทำย่อมต้องมีผลต่อการกระทำนั้น แรงที่ทำให้เกิดการหมุน เรียกว่า โมเมนต์ของแรง (Moment of Force) นั่นหมายถึง ผลของแรงที่กระทำต่อวัตถุหมุนไปรอบจุดหมุน ดังนั้นค่าโมเมนต์ของแรง หาได้จากผลคูณของแรงนั้นกับระยะตั้งฉากจากแนวแรงถึงจุดหมุน

แรงคู่ควบ คือ แรงขนาน 2 แรงที่มีขนาดเท่ากันกระทำต่อวัตถุหนึ่งหรือระบบหนึ่งในทิศตรงข้าม

เป็นแรงทำให้วัตถุไม่สมดุลต่อการหมุน เนื่องจากแรงลัพธ์ของแรงคู่ควบเป็นศูนย์ เพราะ แรงทั้งสองมีขนาดเท่ากัน แรงคู่ควบจึงจะไม่มีผลในการเลื่อนตำแหน่งจุดศูนย์กลางมวลของวัตถุที่เป็นอิสระ แต่จะมีผลเฉพาะ ทำให้เกิดการหมุนอย่างเดียว นั่นคือ เกิดโมเมนต์ขึ้น โมเมนต์ของแรงคู่ควบใดๆ มีขนาดเท่ากับผลคูณของขนาดของแรงใดแรงหนึ่งกับระยะตั้งฉากระหว่างแนวแรงทั้งสอง ซึ่งจะหมุนตามเข็มนาฬิกาหรือหมุนทวนเข็มนาฬิกาขึ้นอยู่กับทิศทางของแรงคู่ควบ

แรงคู่ควบ

แรงคู่ควบ (Couple) คือ แรง 2 แรงที่ขนานกัน มีขนาดเท่ากันแต่มีทิศตรงข้ามกัน แรงทั้งสองมีระยะห่างเท่ากับ d ด้วยแรงลัพธ์ของแรงคู่ควบมีค่าเป็นศูนย์ ดังนั้น แรงคู่ควบจะทำให้เกิดการหมุนเท่านั้นไม่สามารถทำให้เกิดการเคลื่อนที่ได้

แรงคู่ควบ

แรงคู่ควบ

โมเมนต์ที่เกิดจากแรงคู่ควบ เรียกว่า โมเมนต์ของแรงคู่ควบ (Couple Moment) คำนวณได้ตามสมการ M= Fd

โมเมนต์แรงคู่ควบ

แรงคู่ควบ

โมเมนต์ของแรงคู่ควบ

การรวมโมเมนต์ของแรงคู่ควบ

การรวมโมเมนต์ของแรงคู่ควบ

ตัวอย่าง

วิธีทำ