บทที่ 8 สภาพสมดุลและสภาพยืดหยุ่น
สภาพสมดุล (Equilibrium)

คือ สมดุลที่เกิดขึ้นในขณะที่ วัตถุอยู่ในสภาพนิ่ง หรือเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงตัว ถ้า แรงลัพธ์ที่กระทำต่อวัตถุมีค่าเป็นศูนย์ สมดุลจะแบ่งเป็น 1. สมดุลสถิต (Static Equilibrium) เป็นสมดุลของ วัต ถุขณะอยู่นิ่ง

2. สมดุลจลน์ (Kinetic Equilibrium) เป็นสมดุลของ วัตถุที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ (a = 0) เมื่อพิจารณาการ เคลื่อนที่เป็นหลัก จะมีเงื่อนไขสมดุลอยู่ 2 อย่างคือ 1. สมดุลต่อการเลื่อนที่ คือ วัตถุอยู่นิ่งหรือเคลื่อนที่

ด้วยความเร็วคงตัว จะมีค่า

2. สมดุลต่อการหมุน คือ วัตถุมีอัตราการหมุนคงตัว ผลรวมของโมเมนต์

หลักที่นำมาใช้ในการคำนวณในกรณีที่วัตถุสมดุลต่อการ เลื่อนที่ คือ 1. แตกแรง ผลรวมของแรงทางด้านขวา = ผลรวมของ แรงทางด้านซ้าย ผลรวมของแรงทางด้านบน = ผลรวมของ แรงทางด้านล่าง

2. ทฤษฎีลามี (กฎของ sine) แรง 3 แรงมากระทำกันที่จุด ๆ หนึ่ง และอยู่ในภาวะ สมดุล อัตราส่วนของแรงต่อ sin ของมุมตรงข้ามย่อมมีค่า เท่ากัน

3. สามเหลี่ยมแทนแรง ถ้ามีแรง 3 แรงกระทำร่วมกันที่จุด ๆ หนึ่ง และอยู่ใน ภาวะสมดุลโดยทิศของแรงทั้ง 3 แรงตั้งฉากกับด้านทั้ง 3 ของสามเหลี่ยมจะได้อัตราส่วนขนาดของแรงต่อด้าน ที่แรงนั้นตั้งฉากอยู่

แรงเสียดทาน ลักษณะของแรงเสียดทาน

1. ไม่ขึ้นกับจำนวนพื้นที่ผิวสัมผัส
2. ไม่ขึ้นกับความเร็วที่วัตถุเคลื่อนที่ และมีทิศตรง ข้ามการเคลื่อนที่ของวัตถุ
3. ขึ้นอยู่กับแรงที่วัตถุกดพื้นในแนวตั้งฉาก หรือ แรงปฏิกิริยาของ พื้นในแนวตั้งฉาก
4. ขึ้นกับพื้นผิวสัมผัส เช่น ขรุขระ หรือเรียบ แรงเสียดทานแบ่งเป็น 2 ชนิด คือ 1. แรงเสียดทานสถิต (fs) เป็นแรงเสียดทานที่เกิดขึ้น ในขณะที่วัตถุอยู่นิ่ง จนถึงเริ่มต้นเคลื่อนที่ fs = แรงเสียดทาน หน่วยเป็นนิวตัน = สัมประสิทธิแรงเสียดทานสถิต N = แรงต้านของพื้นในแนวตั้งฉาก หน่วยเป็นนิวตัน 2. แรงเสียดทานจลน์ (fk) เป็นแรงเสียดทานขณะวัตถุ กำลังเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงตัว ซึ่งจะมีค่าน้อยกว่าแรง เสียดทานสถิต มุมของความเสียดทาน ถ้าวัตถุอยู่บนพื้นเอียงแล้ววัตถุลื่นไถลลงมาตามพื้นเอียง ด้วย ความเร็วคงที่ มุมที่พื้นระนาบเอียงกระทำกับแนว ระดับ คือ มุมของความเสียดทาน      โมเมนต์ โมเมนต์ (M) = แรง x ระยะทางตั้งฉากจากจุดหมุนถึง แนวแรง หน่วยเป็นนิวตัน - เมตร (N-m)    โมเมนต์ของแรงคู่ควบ - เมื่อมีแรงคู่ควบกระทำต่อ วัตถุ วัตถุจะเกิดการหมุน ดังนั้นโมเมนต์แรงคู่ควบ หา จาก แรง 1 แรง ระยะทางตั้งฉากระหว่างแนวแรง การได้เปรียบเชิงกล (MA) คือ อัตราส่วนของแรงที่ได้จาก เครื่องกล กับแรงที่ให้กับเครื่องกล F0 = แรงที่ได้จากเครื่องกล F1 = แรงที่ให้กับเครื่องกล