p30

สมดุล

วันที่หอเอนเมืองปิซาตั้งตรง

ข้อมูลเด่นของหอเอนเมืองปิซา

อ่านต่อครับ


เรียงกล่อง

      ในห้องทดลองนี้จะมีหนังสือกองอยู่ทั้งหมด 13   เล่ม      คุณสามารถเลื่อนหนังสือแต่ละเล่มหรือทั้งกองได้โดยใช้เมาส์คลิกและลาก   หรือจะใช้ลูกศรของคีย์บอร์ดก็ได้   

คำถาม      ให้คุณเลื่อนหนังสือเล่มบนให้ออกจากขอบโต๊ะให้ไกลจากขอบโต๊ะมากที่สุด   โดยหนังสือต้องไม่ล้ม  (crash)   ตัวเลขที่ปรากฎทางด้านขวา  คือตำแหน่งของหนังสือ   กดที่นี่หรือรูปภาพเพื่อเข้าสู่การทดลอง


ภาพกายกรรมจากจีนแดง  แสดงถึงระบบสมดุลได้อย่างดียิ่ง   แรงภายนอกแสดงด้วยลูกศรสีน้ำเงิน   น้ำหนักของนักกายกรรมหญิง  W1   และนักกายกรรมชาย  W2  แรงปฏิกิริยา  n      เมื่อรวมแรงทั้งหมดในระบบจะต้องเป็นศูนย์   และแรงบิดรวมก็ต้องเป็นศูนย์ด้วย

นักกายกรรมจากจีนแดงแสดงการทรงตัวได้อย่างดีเยี่ยม   ให้นักศึกษาลองบรรยายภาพนี้เกี่ยวกับเรื่องสมดุลลงในกระดานฟิสิกส์ราชมงคล


ตัวอย่าง     ส่วนหัวของเครื่องบินขนถ่ายสินค้ากำลังเชิดขึ้นสูงจากพื้น 9 m  ดังรูป   เพราะว่ารับน้ำหนักมากเกินไป  จุดศูนย์ถ่วงของเครื่องบินอยู่ที่ไหนจึงเกิดเหตุการณ์แบบนี้ได้

 

วิธีทำ

 จะเห็นจุดศูนย์ถ่วงของเครื่องบินอยู่ระหว่างล้อหน้าและล้อหลัง  น้ำหนักรวม  W  ของเครื่องบินทั้งลำชี้ลงที่จุดศูนย์ถ่วง  ที่ล้อหน้าและหลังจะมีแรงปฏิกิริยา  FN1  และ  FN2  ตามลำดับ  ถ้าให้

ล้อหลังเป็นจุดหมุน  ทอร์กที่เกิดจากน้ำหนัก  W  มีทิศตามเข็มนาฬิกา  จะสมดุลกับทอร์กทิ่เกิดจากแรง FN1   ซึ่งมีทิศทวนเข็มนาฬิกา   ส่วนทอร์กที่เกิดจากแรง  FN2  ไม่มีเพราะอยู่ที่จุดหมุน   ดังนั้นเครื่องบินสามารถอยู่ในสภาวะสมดุลได้  รูป 6-32c  เมื่อเครื่องบินบรรทุกน้ำหนักที่ด้านหลังมากเกินไป จุดศูนย์ถ่วงจะเลื่อนไปทางด้านหลังและเลยล้อหลังไป  ทอร์กของน้ำหนัก  W  มีทิศทวนเข็มนาฬิกา เครื่องบินจึงไม่สามารถรักษาสภาวะสมดุลอยู่ได้  ทำให้หัวเชิดขึ้น


ตัวอย่าง   นักกีฬาใช้ธนูสมัยใหม่ดังรูป 6-38  ให้สังเกตตัวสเตบิไลเซอร์หรือตัวสร้างสมดุล (stabilizer)  ซึ่งมีลักษณะเป็นแท่งเรียวยาวติดอยู่ทางด้านหน้าของธนู   นักวิทยาศาสตร์บอกว่า ตัวสร้าง
สมดุลจะช่วยนักธนูขณะที่อยู่ในท่าง้างธนู ให้สามารถนิ่งอยู่ได้ดีกว่าและนานกว่า  คุณว่าจริงหรือไม่

เหตุผล

เราให้แกนหมุนอยู่บนหัวไหล่ของนักยิงธนู (จุดดำ)  ความเร่งเชิงมุมที่เกิดรอบแกนนี้จะทำให้มือของนักยิงไม่นิ่ง  จากกฎข้อที่สองของนิวตัน ความเร่งเชิงมุม  a =    โดยมีโมเมนต์ความเฉื่อย  I  เป็นตัวหาร  แสดงว่าถ้า  I  มีค่ามาก a  จะมีค่าน้อย  ดังนั้น  นักวิทยาศาสตร์จึงติดตัว สร้างสมดุลเพื่อเพิ่มโมเมนต์ความเฉื่อยให้กับธนู  แต่น้ำหนักของคันธนูไม่ควรจะมากเกินไป  ไม่เช่นนั้นนักกีฬาจะยกไม่ไหว  วิธีที่จะสร้างโมเมนต์ความเฉื่อยให้ได้มากสุดแต่ต้องให้น้ำหนักเบาที่สุดก็คือทำเป็นแท่งเรียวยาวให้มวลห่างจากจุดหมุนมากที่สุดดังรูปนั่นเอง


ภาพคนงานกำลังขนกล่องอันมากมาย  เขาใช้ขาขวายันรถเข็นไว้  และเอนไปข้างหลัง   คุณว่าภาพนี้คนงานพยายามสร้างความสมดุลได้อย่างไร   จงอธิบาย


  หนังสืออิเล็กทรอนิกส์ 

ฟิสิกส์ 1(ภาคกลศาสตร์) 

 ฟิสิกส์ 1 (ความร้อน)

ฟิสิกส์ 2  กลศาสตร์เวกเตอร์
โลหะวิทยาฟิสิกส์ เอกสารคำสอนฟิสิกส์ 1
ฟิสิกส์  2 (บรรยาย) แก้ปัญหาฟิสิกส์ด้วยภาษา c  
ฟิสิกส์พิศวง สอนฟิสิกส์ผ่านทางอินเตอร์เน็ต
ทดสอบออนไลน์ วีดีโอการเรียนการสอน
หน้าแรกในอดีต  

   การทดลองเสมือน 

บทความพิเศษ  ตารางธาตุ(ไทย1)   2  (Eng)
พจนานุกรมฟิสิกส์ 

 ลับสมองกับปัญหาฟิสิกส์

ธรรมชาติมหัศจรรย์ 

 สูตรพื้นฐานฟิสิกส์

การทดลองมหัศจรรย์  ดาราศาสตร์ราชมงคล

  แบบฝึกหัดกลาง 

แบบฝึกหัดโลหะวิทยา  

 แบบทดสอบ

ความรู้รอบตัวทั่วไป 

 อะไรเอ่ย ?

ทดสอบ(เกมเศรษฐี) 

คดีปริศนา

ข้อสอบเอนทรานซ์ เฉลยกลศาสตร์เวกเตอร์
คำศัพท์ประจำสัปดาห์  

  ความรู้รอบตัว

การประดิษฐ์แของโลก ผู้ได้รับโนเบลสาขาฟิสิกส์
นักวิทยาศาสตร์เทศ นักวิทยาศาสตร์ไทย
ดาราศาสตร์พิศวง  การทำงานของอุปกรณ์ทางฟิสิกส์
การทำงานของอุปกรณ์ต่างๆ  

กลับเข้าหน้าแรก

กลับหน้าแรกโฮมเพจฟิสิกส์ราชมงคล

ครั้งที่

เซ็นสมุดเยี่ยม

ภาพประจำสัปดาห์