ผลต่างระหว่างรุ่นของ "คาน (กลศาสตร์)"

เนื้อหาที่ลบ เนื้อหาที่เพิ่ม

ในบรรทัด

รุ่นแก้ไขเมื่อ 03:11, 20 กุมภาพันธ์ 2563

หลักการของคานกล่าวว่า คานอยู่ในภาวะสมดุล (static equilibrium) แรงทั้งหมดถ่วงกันพอดี ก็ต่อเมื่อ F₁D₁ = F₂D₂

คาน ในทางฟิสิกส์ หมายถึง วัตถุแข็งเกร็งที่ใช้โดยมีจุดหมุน เพื่อทวีคูณแรงเชิงกล ที่กระทำต่อวัตถุอื่น และนับเป็นตัวอย่างหนึ่งของหลักโมเมนต์ หลักของคานนั้นยังใช้จากการใช้กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน และสถิตยศาสตร์สมัยใหม่

การศึกษาสมัยแรกๆ

มีงานเขียนที่ยังคงหลงเหลือที่เก่าที่สุด ซึ่งกล่าวถึงเรื่องคานนั้น เป็นผลงานของอาร์คิมิดีสตั้งแต่ 3 ศตวรรษก่อนคริสตกาล โดยเขากล่าวว่า "ขอที่ให้ฉันยืนเถิด แล้วฉันจะเคลื่อนโลกให้" (Give me the place to stand, and I shall move the earth) นี่คือคำพูดของอาร์คิมิดีส ผู้ระบุไว้อย่างเป็นหลักการ ถึงหลักทางคณิตศาสตร์ที่ถูกต้องของคาน (อ้างจาก Pappus of Alexandria)

ในอียิปต์โบราณนั้น ผู้สร้างอาคารหรือพีระมิด จะใช้คานเพื่อย้ายและยกโอบีลิสก์ (obelisk) ซึ่งมีน้ำหนักกว่า 100 ตัน ได้

แรงและคาน

แรงที่กระทำจะเป็นสัดส่วนตามอัตราส่วนของความยาวของแขนคาน ซึ่งวัดระหว่างจุดหมุน และจุดที่มีแรงมากระทำ ที่ปลายแต่ละด้านของคาน

คาน 3 ระดับ

มีการจำแนกคานไว้ 3 ระดับด้วยกัน ตามตำแหน่งของจุดหมุน และแรงที่กระทำและแรงที่ได้

คานอันดับที่ 1

คานระดับที่ 1 เป็นคานที่มีจุดหมุนระหว่างแรงกดและแรงยก และกระทำโดยออกแรงกดหรือผลักไปบนส่วนหนึ่งของคานนั้น และทำให้คานหมุน และเอาชนะแรงต้านได้

ตัวอย่าง:

ไม้กระดก
หัวค้อน (สำหรับถอนตะปู)
คีม (คานคู่)
กรรไกร (คานคู่)
พาย เมื่อใช้พาย คัดท้าย
คันโยกสูบน้ำ
ชะแลง
เสียมขุดดิน
คานงัด

คานอันดับที่ 2

คานระดับที่ 2 เป็นคานที่มีแรงต้านอยู่ระหว่างจุดหมุนและแรงกระทำ โดยจะต้องออกแรงยกตรงปลายเพื่อเอาชนะแรงต้าน ซึ่งคานประเภทนี้จะช่วยผ่อนแรง

ตัวอย่าง:

คานอันดับที่ 3

คานระดับที่ 3 เป็นคานที่มีแรงกระทำอยู่ระหว่างจุดหมุนกับแรงต้าน โดยจะต้องออกแรงยกตรงกลางของคานเพื่อเอาชนะแรงต้าน ซึ่งคานประเภทนี้จะไม่ช่วยผ่อนแรง

ตัวอย่าง

ตะเกียบ
คีมคีบถ่าน
คีมคีบน้ำแข็ง
การกวาดพื้น
ข้อต่อในร่างกายมนุษย์

โมเมนต์ของคาน

โมเมนต์ของคานคือระยะทางจากวัตถุถึงจุดหมุนคูณด้วยน้ำหนักของวัตถุ มีหน่วยเป็นนิวตันเมตรหรือจูล(Nm,J) โดยโมเมนต์ของคานแบ่งเป็น 2 ประเภท

โมเมนต์ตามเข็มนาฬิกา
โมเมนต์ทวนเข็มนาฬิกา

คานสมดุล

คานจะอยู่ในสภาวะสมดุล ก็ต่อเมื่อ โมเมนต์ทวนเข็มนาฬิกา = โมเมนต์ตามเข็มนาฬิกา

เช่น กำหนดให้คานในรูปสมดุลกัน โดยคานฝั่งด้านซ้ายของจุดหมุนมีการออกแรง 20 นิวตันที่ระยะห่างจากจุดหมุน 30 ซม. คานฝั่งด้านขวาของจุดหมุนมีการออกแรง 5 นิวตันที่ระยะห่างจากจุดหมุน 120 ซม. จะได้สมการ $Moment_{t}=Moment_{w}$

$20(0.30)=5(1.20)$

$6=6$ (โดยการที่แทนค่าในสูตรต้องเป็นหน่วย SI เท่านั้น)

บทความเทคโนโลยี หรือ สิ่งประดิษฐ์นี้ยังเป็นโครง คุณสามารถช่วยวิกิพีเดียได้โดยการเพิ่มเติมข้อมูล

@@ บรรทัด 5: / บรรทัด 5: @@
 == การศึกษาสมัยแรกๆ ==
-มีงานเขียนที่ยังคงหลงเหลือที่เก่าที่สุด ซึ่งกล่าวถึงเรื่องคานนั้น เป็นผลงานของแอดมินตั้มตั้งแต่ 3 ศตวรรษก่อนคริสตกาล  โดยเขากล่าวว่า "ขอที่ให้ฉันยืนเถิด แล้วฉันจะเคลื่อนโลกให้" (Give me the place to stand, and I shall move the earth) นี่คือคำพูดของอาร์คิมิดีส ผู้ระบุไว้อย่างเป็นหลักการ ถึงหลักทาง[[คณิตศาสตร์]]ที่ถูกต้องของคาน (อ้างจาก [[Pappus of Alexandria]])
+มีงานเขียนที่ยังคงหลงเหลือที่เก่าที่สุด ซึ่งกล่าวถึงเรื่องคานนั้น เป็นผลงานของ[[อาร์คิมิดีส]]ตั้งแต่ 3 ศตวรรษก่อนคริสตกาล  โดยเขากล่าวว่า "ขอที่ให้ฉันยืนเถิด แล้วฉันจะเคลื่อนโลกให้" (Give me the place to stand, and I shall move the earth) นี่คือคำพูดของอาร์คิมิดีส ผู้ระบุไว้อย่างเป็นหลักการ ถึงหลักทาง[[คณิตศาสตร์]]ที่ถูกต้องของคาน (อ้างจาก [[Pappus of Alexandria]])
 ใน[[อียิปต์โบราณ]]นั้น ผู้สร้างอาคารหรือ[[พีระมิด]] จะใช้คานเพื่อย้ายและยก[[โอบีลิสก์]] (obelisk) ซึ่งมีน้ำหนักกว่า 100 [[ตัน]] ได้