ค้อน

ค้อน เป็นเครื่องมือซึ่งประกอบด้วย "หัว" ที่มีน้ำหนักมาก ติดไว้กับ "ด้าม" ที่มีขนาดยาว ใช้สำหรับเหวี่ยงเพื่อส่งแรงกระทบลงบนวัตถุอื่น เช่น เพื่อตอกตะปูเข้าไปในแผ่นไม้ เพื่อตีโลหะให้เป็นรูปร่าง หรือเพื่อบดย่อยก้อนหิน^[1]^[2] ค้อนถูกนำมาใช้สำหรับการตอก การขึ้นรูป การทุบ และการตีแบบไม่ทำลายที่หลากหลาย สาขาวิชาดั้งเดิมประกอบด้วยงานช่างไม้การตีเหล็กการทำสงครามและการเล่นดนตรี ประเภทตี (เช่นเดียวกับการตีฆ้อง)

หัวค้อนสมัยใหม่มักทำจากเหล็กที่ผ่านการอบชุบด้วยความร้อนเพื่อความแข็ง ส่วนด้ามจับ (เรียกอีกอย่างว่าด้ามยาวหรือด้ามโค้ง ) มักทำจากไม้หรือ พลาสติก

ความยืดหยุ่นสูงของหัวเหล็กมีความสำคัญในการถ่ายโอนพลังงาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้ร่วมกับทั่ง ที่มีความยืดหยุ่นเท่ากัน

ประวัติศาสตร์

การใช้ค้อนธรรมดามีอายุย้อนกลับไปประมาณ 3.3 ล้านปีก่อนตามการค้นพบในปี 2012 โดย โซเนีย ฮาร์มานด์ และ เจสัน ลูอิส จากมหาวิทยาลัยสโตนี่บรู๊ค ซึ่งขณะขุดค้นพื้นที่ใกล้ทะเลสาบเทอร์คานาของเคนยาค้นพบแหล่งหินรูปทรงต่างๆ จำนวนมาก รวมถึงหินที่ใช้ตีไม้กระดูก หรือหินอื่น ๆเพื่อแยกออกจากกันและขึ้นรูป^[3]^[4] ค้อนรุ่นแรกๆ ถูกสร้างขึ้นโดยไม่มีด้ามจับ หินที่ติดกับไม้ด้วยแถบหนังหรือเอ็นสัตว์ถูกนำมาใช้เป็นค้อนที่มีด้ามจับประมาณ 30,000 ปีก่อนคริสตกาลในช่วงกลางยุคหินยุคหินเก่าการเพิ่มด้ามจับทำให้ผู้ใช้ควบคุมได้ดีขึ้นและเกิดอุบัติเหตุน้อยลง ค้อนกลายเป็นเครื่องมือหลักที่ใช้ในการก่อสร้าง อาหาร และการป้องกัน^[5]

บันทึกทางโบราณคดีของค้อนแสดงให้เห็นว่าอาจเป็นเครื่องมือที่เก่าแก่ที่สุดซึ่งมีหลักฐานชัดเจน^[3]^[4]

ค้อนหินที่พบในเมืองโดเวอร์ รัฐมินนิโซตามีอายุย้อนไปถึง 8,000–3,000 ปีก่อนคริสตกาลซึ่งเป็นยุคโบราณของอเมริกาเหนือ

ฟิสิกส์

การขยายแรง

ค้อนเป็นเครื่องมือขยายแรง แบบง่าย ๆ ที่ทำงานโดยแปลงพลังงานเชิงกลเป็นพลังงานจลน์แล้วกลับคืนมา

ในการเหวี่ยงก่อนการตีแต่ละครั้ง หัวค้อนจะกักเก็บพลังงานจลน์จำนวนหนึ่ง ซึ่งเท่ากับความยาว D ของการเหวี่ยงคูณด้วยแรง f ที่เกิดจากกล้ามเนื้อแขนและแรงโน้มถ่วงเมื่อค้อนกระทบ หัวค้อนจะหยุดลงโดยแรงในทิศทางตรงกันข้ามที่มาจากเป้าหมาย ซึ่งมีขนาดเท่ากันและตรงข้ามกับแรงที่หัวค้อนกระทำต่อเป้าหมาย หากเป้าหมายเป็นวัตถุแข็งและหนัก หรือหากวางอยู่บนทั่ง บางชนิด หัวค้อนสามารถเคลื่อนที่ได้ในระยะทางสั้นมาก d ก่อนที่จะหยุด เนื่องจากแรงหยุด F คูณระยะทางนั้นต้องเท่ากับพลังงานจลน์ของหัวค้อน จึงสรุปได้ว่า F จะมากกว่าแรงขับเคลื่อนเดิม f มาก โดยประมาณ โดยปัจจัย D / d ด้วยวิธีนี้ ไม่จำเป็นต้องใช้กำลังมากเพื่อสร้างแรงที่แข็งแกร่งพอที่จะดัดเหล็กหรือทำให้หินที่แข็งที่สุดแตกได้