สมดุล
หมายถึงการไม่เปลี่ยนสภาพของการเคลื่อนที่ คือ
ถ้าวัตถุอยู่นิ่งก็จะอยู่นิ่งต่อไป
หรือถ้าเคลื่อนที่ก็จะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่
สมดุลต่อการเลื่อนตำแหน่ง
หมายถึงสภาพสมดุลของวัตถุที่เกิดขึ้นเมื่อแรงลัพธ์มีค่าเป็นศูนย์
ทำให้วัตถุรักษาสภาพการอยู่นิ่งของวัตถุหรือ
สภาพการเคลื่อนที่ของวัตถุด้วยความเร็วคงที่ไว้
กรณีวัตถุอยู่นิ่งเรียกว่า สมดุลสถิต
เช่น แรงที่กระทำต่อวัตถุตัดกันที่จุดเดียว
สำหรับกรณีที่มีการเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่เรียกว่า
สมดุลจลน์ เช่น รถยนต์วิ่งด้วยความเร็วคงที่
ลิฟท์ขึ้นด้วยความเร็วคงที
ตัวอย่างดังรูป
รถยนต์เคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่
และมีแรงลัพธ์เป็นศูนย์มากระทำ ทำให้วัตถุเคลื่อนที่ไปได้
โมเมนต์
คือ
ผลของการกระทำของแรงที่ทำให้เกิดการหมุน
กำหนดให้มีค่าเท่ากับแรงคูณกับระยะทางตั้งฉากจากแนวแรงไปยังจุดหมุน
เป็นปริมาณเวกเตอร์ ที่มีทั้งขนาดและทิศทาง หน่วยของโมเมนต์
คือ นิวตัน.เมตร เขียนเป็นสูตรได้ว่า
โมเมนต์มี 2 ชนิด คือ
จุดศูนย์กลางมวล(C.M.)และจุดศูนย์ถ่วง(C.G.)
จุดศูนย์กลางมวลของวัตถุ(C.M.)
คือ
ตำแหน่งที่มวลรวมของวัตถุอยู่อาจจะอยู่ในหรือนอกวัตถุก็ได้
จุดศูนย์ถ่วงมวลของวัตถุ(C.M.)
คือ ตำแหน่งที่นํ้าหนักรวมของวัตถุอยู่
อาจจะอยู่ในหรือนอกวัตถุก็ได้
ตัวอย่างดังรูป แสดงจุด C.M. และ
C.G.ซึ่งวัตถุมีความหนาแน่นสมํ่าเสมอ
สมดุลเสถียร (Stable Equilibrium)
หมายถึงวัตถุอยู่ในสภาพมั่นคงเมื่อถูกแรงกระทำก็ไม่เปลี่ยนสภาพจุดศูนย์ถ่วงอยู่ต่ำทำให้แนวน้ำหนักออกจากฐานยาก
เช่น กรวยคว่ำบนพื้น ตุ๊กตาล้มลุก เป็นต้น
สมดุลไม่เสถียร
(Stable Equilibrium)
หมายถึง ถ้าวัตถุถูกแรงกระทำจะเปลี่ยนสภาพทันที
จุดศูนย์ถ่วงอยู่สูงและฐานแคบ
แนวน้ำหนักจึงพร้อมที่จะออกจากฐานทันที เช่น
รูปกรวยที่เอายอดลง เหรียญบาทที่เอาขอบตั้งขึ้น เป็นต้น
สมดุลสะเทิน
(Neutral Equilibrium)
หมายถึง
เมื่อวัตถุถูกแรงกระทำจะเปลี่ยนตำแหน่งแต่ยังมีลักษณะเหมือนเดิม
จุดศูนย์ถ่วงอยู่ในแนวระดับเมื่อวัตถุเปลี่ยนตำแหน่งไปก็ยังคงสภาพเดิมได้
เช่น รูปกรวยที่เอาข้างลง ทรงกระบอกที่วางตามแนวนอน เป็นต้น
|