fbpx
วิกิพีเดีย

คาน (กลศาสตร์)

คาน ในทางฟิสิกส์ หมายถึง วัตถุแข็งเกร็งที่ใช้โดยมีจุดหมุน เพื่อทวีคูณแรงเชิงกล ที่กระทำต่อวัตถุอื่น และนับเป็นตัวอย่างหนึ่งของหลักโมเมนต์ หลักของคานนั้นยังใช้จากการใช้กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน และสถิตยศาสตร์สมัยใหม่

หลักการของคานกล่าวว่า คานอยู่ในภาวะสมดุล (static equilibrium) แรงทั้งหมดถ่วงกันพอดี ก็ต่อเมื่อ F1D1 = F2D2

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 จะใช้คานเพื่อย้ายและยกซึ่งมีน้ำหนักกว่า 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:

  1. ไม้กระดก
  2. หัวค้อน (สำหรับถอนตะปู)
  3. คีม (คานคู่)
  4. กรรไกร (คานคู่)
  5. ไม้พายเมื่อใช้คัดท้าย หรือ ไม้แจว (หลักแจวหรือแคมเรือเป็นจุดหมุน)
  6. คันโยกสูบน้ำ
  7. ชะแลง
  8. เสียมขุดดิน
  9. คานงัด

คานอันดับที่ 2

 

คานระดับที่ 2 เป็นคานที่มีแรงต้านอยู่ระหว่างจุดหมุนและแรงกระทำ โดยจะต้องออกแรงยกตรงปลายเพื่อเอาชนะแรงต้าน ซึ่งคานประเภทนี้จะช่วยผ่อนแรง

ตัวอย่าง:

  1. ที่ตัดกระดาษ
  2. รถเข็นทราย
  3. เครื่องกระเทาะเม็ดมะม่วงหิมพานต์
  4. อุปกรณ์หนีบกล้วย
  5. ที่เปิดฝาน้ำอัดลม
  6. รถไถเดินตาม

คานอันดับที่ 3

 

คานระดับที่ 3 เป็นคานที่มีแรงกระทำอยู่ระหว่างจุดหมุนกับแรงต้าน โดยจะต้องออกแรงยกตรงกลางของคานเพื่อเอาชนะแรงต้าน ซึ่งคานประเภทนี้จะไม่ช่วยผ่อนแรง

ตัวอย่าง
  1. ตะเกียบ
  2. คีมคีบถ่าน
  3. คีมคีบน้ำแข็ง
  4. การกวาดพื้น
  5. ข้อต่อในร่างกายมนุษย์
  6. ไม้พายเรือ

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  


 


  (โดยการที่แทนค่าในสูตรต้องเป็นหน่วย SI เท่านั้น)

คาน, กลศาสตร, บทความน, ไม, การอ, างอ, งจากแหล, งท, มาใดกร, ณาช, วยปร, บปร, งบทความน, โดยเพ, มการอ, างอ, งแหล, งท, มาท, าเช, อถ, เน, อความท, ไม, แหล, งท, มาอาจถ, กค, ดค, านหร, อลบออก, เร, ยนร, าจะนำสารแม, แบบน, ออกได, อย, างไรและเม, อไร, คาน, ในทางฟ, กส, หมายถ,. bthkhwamniimmikarxangxingcakaehlngthimaidkrunachwyprbprungbthkhwamni odyephimkarxangxingaehlngthimathinaechuxthux enuxkhwamthiimmiaehlngthimaxacthukkhdkhanhruxlbxxk eriynruwacanasaraemaebbnixxkidxyangiraelaemuxir khan inthangfisiks hmaythung wtthuaekhngekrngthiichodymicudhmun ephuxthwikhunaerngechingkl thikrathatxwtthuxun aelanbepntwxyanghnungkhxnghlkomemnt hlkkhxngkhannnyngichcakkarichkdkarekhluxnthikhxngniwtn aelasthitysastrsmyihmhlkkarkhxngkhanklawwa khanxyuinphawasmdul static equilibrium aerngthnghmdthwngknphxdi ktxemux F1D1 F2D2 enuxha 1 karsuksasmyaerk 2 aerngaelakhan 3 khan 3 radb 3 1 khanxndbthi 1 3 2 khanxndbthi 2 3 3 khanxndbthi 3 4 omemntkhxngkhan 4 1 khansmdulkarsuksasmyaerk aekikhminganekhiynthiyngkhnghlngehluxthiekathisud sungklawthungeruxngkhannn epnphlngankhxngxarkhimidistngaet 3 stwrrskxnkhristkal odyekhaklawwa khxthiihchnyunethid aelwchncaekhluxnolkih Give me the place to stand and I shall move the earth nikhuxkhaphudkhxngxarkhimidis phurabuiwxyangepnhlkkar thunghlkthangkhnitsastrthithuktxngkhxngkhan xangcak Pappus of Alexandria inxiyiptobrannn phusrangxakharhruxphiramid caichkhanephuxyayaelayksungminahnkkwa 100 tn idaerngaelakhan aekikhaerngthikrathacaepnsdswntamxtraswnkhxngkhwamyawkhxngaekhnkhan sungwdrahwangcudhmun aelacudthimiaerngmakratha thiplayaetladankhxngkhankhan 3 radb aekikhmikarcaaenkkhaniw 3 radbdwykn tamtaaehnngkhxngcudhmun aelaaerngthikrathaaelaaerngthiid khanxndbthi 1 aekikh khanradbthi 1 epnkhanthimicudhmunrahwangaerngkdaelaaerngyk aelakrathaodyxxkaerngkdhruxphlkipbnswnhnungkhxngkhannn aelathaihkhanhmun aelaexachnaaerngtanidtwxyang imkradk hwkhxn sahrbthxntapu khim khankhu krrikr khankhu imphayemuxichkhdthay hrux imaecw hlkaecwhruxaekhmeruxepncudhmun khnoyksubna chaaelng esiymkhuddin khanngdkhanxndbthi 2 aekikh khanradbthi 2 epnkhanthimiaerngtanxyurahwangcudhmunaelaaerngkratha odycatxngxxkaerngyktrngplayephuxexachnaaerngtan sungkhanpraephthnicachwyphxnaerngtwxyang thitdkradas rthekhnthray ekhruxngkraethaaemdmamwnghimphant xupkrnhnibklwy thiepidfanaxdlm rthithedintamkhanxndbthi 3 aekikh khanradbthi 3 epnkhanthimiaerngkrathaxyurahwangcudhmunkbaerngtan odycatxngxxkaerngyktrngklangkhxngkhanephuxexachnaaerngtan sungkhanpraephthnicaimchwyphxnaerng twxyangtaekiyb khimkhibthan khimkhibnaaekhng karkwadphun khxtxinrangkaymnusy imphayeruxomemntkhxngkhan aekikhomemntkhxngkhankhuxrayathangcakwtthuthungcudhmunkhundwynahnkkhxngwtthu mihnwyepnniwtnemtrhruxcul Nm J odyomemntkhxngkhanaebngepn 2 praephth omemnttamekhmnalika omemntthwnekhmnalikakhansmdul aekikh khancaxyuinsphawasmdul ktxemux omemntthwnekhmnalika omemnttamekhmnalikaechn kahndihkhaninrupsmdulkn odykhanfngdansaykhxngcudhmunmikarxxkaerng 20 niwtnthirayahangcakcudhmun 30 sm khanfngdankhwakhxngcudhmunmikarxxkaerng 5 niwtnthirayahangcakcudhmun 120 sm caidsmkar M o m e n t t M o m e n t w displaystyle Moment t Moment w 20 0 30 5 1 20 displaystyle 20 0 30 5 1 20 6 6 displaystyle 6 6 odykarthiaethnkhainsutrtxngepnhnwy SI ethann bthkhwamekiywkbethkhonolyi hrux singpradisthniyngepnokhrng khunsamarthchwywikiphiediyidodyephimkhxmulekhathungcak https th wikipedia org w index php title khan klsastr amp oldid 9226364, wikipedia, วิกิ หนังสือ, หนังสือ, ห้องสมุด,

บทความ

, อ่าน, ดาวน์โหลด, ฟรี, ดาวน์โหลดฟรี, mp3, วิดีโอ, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, รูปภาพ, เพลง, เพลง, หนัง, หนังสือ, เกม, เกม