บทที่ 4 สมดุลกล

สมดุลกล

• คือ วัตถุต่างๆ มีการรักษาสภาพการเคลื่อนที่ให้คงเดิมไว้
• เรียกสั้นๆ ว่า สมดุล
• จำแนกได้สองแบบ คือ
• สมดุลสถิต
• สมดุลจลน์

จากภาพวัตถุสมดุลอย่างไร

จำแนกตามลักษณะการเคลื่อนที่ของวัตถุ

• 1.สมดุลต่อการเลื่อนที่
• คือ วัตถุที่รักษาสภาพการเลื่อนที่ อาจอยู่นิ่ง หรือ เคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงตัว
• 2.สมดุลต่อการหมุน
• คือ วัตถุที่รักษาสภาพการหมุน ซึ่งอาจไม่มีการหมุน หรือหมุนด้วยความเร็วเชิงมุมคงตัว

ลักษณะของสมดุลแบ่งได้ 2 ลักษณะ

​

​

• ทำคำถามตรวจสอบความเข้าใจ 4.1 หน้า 5

แท่งคอนกรีตอยู่นิ่งด้วยแรง 3 แรง

4.2 ศูนย์กลางมวลและศูนย์ถ่วง

ศูนย์กลางมวล

• จุดที่มวลของวัตถุทั้งก้อนมารวมกัน
• เรียกว่า ศูนย์กลางมวล (Center of mass)
• เขียนได้เป็น CM

​

ตำแหน่ง CM ของวัตถุ

ตำแหน่ง CM ของวัตถุ

ศูนย์ถ่วง

• ศูนย์กลางมวลของวัตถุเป็นจุดเดียวกับ
• จุดที่แรงดึงดูดที่โลกกระทำต่อวัตถุ
• เรียกว่า ศูนย์ถ่วง (center of gravity)
• หรือ CG

​

ตำแหน่ง CG ของวัตถุ

แบบฝึกหัด

• ให้นักเรียนระบุจุด CM และ CG ของสิ่งของต่อไปนี้ พร้อมทั้งวาดภาพประกอบ
• - ไม้บรรทัด - ท่อน้ำ
• - กล่อง
• - โทรศัพท์
• - จาน

ให้นักเรียนเตรียมวัสดุและอุปกรณ์มาทำโมบาย�โดยใช้หลักการ CM และ CG

​

​

ทำคำถามตรวจสอบความเข้าใจ 4.2 หน้า 10

​

4.3 สมดุลต่อการเลื่อนที่

จะเป็นได้ ก็ต่อเมื่อ....

1. วัตถุที่อยู่นิ่ง
2. มีการเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงตัว

(เป็นไปตามกฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน)

หนังสือวางนิ่งบนโต๊ะและแรงกระทำต่อหนังสือ

แท่งคอนกรีตอยู่นิ่งด้วยแรง 3 แรง

ทำกิจกรรม 4.2

• วัตถุที่ไม่หมุน
• หมุนด้วยความเร็วเชิงมุมคงตัว

ตัวอย่างสมดุลต่อการหมุน

ชนิดของโมเมนต์

วัตถุหมุนตามเข็มนาฬิกา

วัตถุหมุนทวนเข็มนาฬิกา