คาน

รูปภาพของ knw32303

 คาน (กลศาสตร์)

    ในทางฟิสิกส์ คานหมายถึงวัตถุแข็งเกร็งที่ใช้โดยมีจุดหมุน เพื่อทวีคูณแรงเชิงกล ที่กระทำต่อวัตถุอื่น และนับเป็นตัวอย่างหนึ่งของหลักโมเมนต์ หลักของคานนั้นยังใช้จากการใช้กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน และสถิตยศาสตร์สมัยใหม่

การศึกษาสมัยแรกๆ

มีงานเขียนที่ยังคงหลงเหลือที่เก่าที่สุด ซึ่งกล่าวถึงเรื่องคานนั้น เป็นผลงานของอาร์คีมีดิสตั้งแต่ 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

 คานระดับที่ 1

คานระดับที่ 1 เป็นคานที่มีจุดหมุนระหว่างแรงกดและแรงยก และกระทำโดยออกแรงกดหรือผลักไปบนส่วนหนึ่งของคานนั้น และทำให้คานหมุน และเอาชนะแรงต้านได้

ตัวอย่าง:

  1. ไม้กระดก
  2. หัวค้อน (สำหรับถอนตะปู)
  3. คีม (คานคู่)
  4. กรรไกร (คานคู่)
  5. พาย เมื่อใช้พาย คัดท้าย
  6. ล้อและเพลา เพราะล้อหมุนตามจุดหมุน
  7. คันโยกสูบน้ำ

คานระดับที่2

คานระดับที่ 2 เป็นคานที่มีแรงต้านอยู่ระหว่างจุดหมุนและแรงกระทำ โดยจะต้องออกแรงยกตรงปลายเพื่อเอาชนะแรงต้าน ซึ่งคานประเภทนี้จะช่วยผ่อนแรง

ตัวอย่าง:

  1. ที่ตัดกระดาษ
  2. รถเข็นทราย
  3. เครื่องกระเทาะเม็ดมะม่วงหิมพานต์
  4. อุปกรณ์หนีบกล้วย

คานระดับที่3

คานระดับที่ 3 เป็นคานที่มีแรงกระทำอยู่ระหว่างจุดหมุนกับแรงต้าน โดยจะต้องออกแรงยกตรงกลางของคานเพื่อเอาชนะแรงต้าน ซึ่งคานประเภทนี้จะไม่ช่วยผ่อนแรง

ตัวอย่าง:

  1. ตะเกียบ
  2. คีมคีบถ่าน
  3. คีมคีบน้ำแข็ง
  4. การกวาดพื้น

 โมเมนต์ของคาน

โมเมนต์ของคานคือระยะทางจากวัตถุถึงจุดหมุนคูณด้วยน้ำหนักของวัตถุ มีหน่วยเป็นนิวตันเมตร(N*M) โดยโมเมนต์ของคานแบ่งเป็น2ประเภท

  • โมเมนต์ตามเข็มนาฬิกา
  • โมเมนต์ทวนเข็มนาฬิกา

 คานสมดุล

คือคานที่มี โมเมนต์ทวนเข็มนาฬิกา = โมเมนต์ตามเข็มนาฬิกา คานจะอยู่ในสภาวะสมดุล


เช่น กำหนดให้คานในรูปสมดุลกัน โดยคานฝั่งด้านซ้ายของจุดหมุนมีการออกแรง20นิวตันที่ระยะห่างจากจุดหมุน30ซม. คานฝั่งด้านขวาของจุดหมุนมีการออกแรง5นิวตันที่ระยะห่างจากจุดหมุน120ซม. จะได้สมการ Momentt = Momentw


20(30) = 5(120)


600Nm. = 600Nm

 ที่มา: http://th.wikipedia.org/wiki/

รูปภาพของ virat

ครูวิรัช แม้ไม่อาจเทียบ 1 ใน ล้าน ลูกขอตั้งปณิธาน สานสิ่งที่พ่อสร้างไว้ จะขอเดินตามรอยเท้าพ่อไป ไม่มีวันท้อ

มหาวิทยาลัยศรีปทุม ผู้ใหญ่ใจดี
 

 ช่วยด้วยครับ
นักเรียนที่สร้างบล็อก กรุณาอย่า
คัดลอกข้อมูลจากเว็บอื่นทั้งหมด
ควรนำมาจากหลายๆ เว็บ แล้ววิเคราะห์ สังเคราะห์ และเขียนขึ้นใหม่
หากคัดลอกทั้งหมด จะถูกดำเนินคดี
ตามกฎหมายจากเจ้าของลิขสิทธิ์
มีโทษทั้งจำคุกและปรับในอัตราสูง

ช่วยกันนะครับ 
ไทยกู๊ดวิวจะได้อยู่นานๆ 
ไม่ถูกปิดเสียก่อน

ขอขอบคุณในความร่วมมือครับ

อ่านรายละเอียด

ด่วน...... ขณะนี้
พระราชบัญญัติลิขสิทธิ์ (ฉบับที่ 2) พ.ศ. 2558 
มีผลบังคับใช้แล้ว 
ขอให้นักเรียนและคุณครูที่ใช้งาน
เว็บ thaigoodview ในการส่งการบ้าน
ระมัดระวังการละเมิดลิขสิทธิ์ด้วย
อ่านรายละเอียดที่นี่ครับ

 

สมาชิกที่ออนไลน์

ขณะนี้มี สมาชิก 0 คน และ ผู้เยี่ยมชม 27 คน กำลังออนไลน์