ทักทายนะครับ

ยินดีต้อนรับเข้าสู่เว็บไซต์เพื่อการเรียนรู้

เรื่องหลักการพื้นฐานกลศาสตร์เครื่องกล

เจ้าของเว็บไซต์

นายสนธยา     สมหวัง  

ชื่อเล่น  ครูโบ้

ปัจจุบันทำงาน  วิทยาลัยเทคนิคสุรินทร์  สาขาวิชาช่างยนต์

บทนำ

             การศึกษาเนื้อหาทางกลศาสตร์เครื่องกลนั้น หลักการพื้นฐานถือเป็นสิ่งสำคัญที่ผู้เรียนจะต้องทำความเข้าใจให้ลึกซึ้งเพื่อต่อยอดการเรียนในเนื้อหาที่มีความยุ่งยากและสลับซับซ้อนมากยิ่งขึ้นในลำดับต่อไป โดยหลักการพื้นฐานของกลศาสตร์เครื่องกลจะประกอบไปด้วยเนื้อหาเบื้องต้นง่ายๆ ดังนี้ คือระบบหน่วย การเปลี่ยนหน่วย ปริมาณสเกลาร์ และปริมาณเวกเตอร์

ที่มา  https://sites.google.com/site/rtech51202/hnwy-thi-1

หน่วยพื้นฐานในระบบ SI

ตารางที่ 1-1 แสดงหน่วยพื้นฐาน 7 หน่วย และหน่วยเสริมอีก 2 หน่วยในระบบ SI แต่ละหน่วยจะวัดปริมณเฉพาะหน่วยดัดแปลงในระบบหน่วย SI

             หน่วยดัดแปลงต่างๆ เกิดจากการรวมกันของหน่วยพื้นฐานในระบบ SI หน่วยดัดแปลงหลายหน่วย มีชื่อเฉพาะของมันเอง เช่น หน่วยของ”แรง”จะเรียกว่า”นิวตัน(Newton’N)”ชื่อ ในหน่วยนี้ใช้แทน และหมายความถึง “กิโลกรัม-เมตร ต่อ วินาที²”

    

อุปสรรคและตัวคูณในระบบหน่วย SI

        การคูณหน่วยพื้นฐานสามารถทำได้โดยการยกกำลังจาก 10 ตัวอย่างเช่น กิโลเมตร คือ 1000 เมตร, “กิโล” เป็นอุปสรรค หมายถึง 1000 (10²) ตารางที่ 1-2 แสดงค่าตัวคูณ (ยกกำลังจาก 10), คำอุปสรรค ที่สอดคล้องกัน และสัญลักษณ์ที่ใช้แทน

ตารางที่ 1-1 หน่วยพื้นฐานและหน่วยเสริมในระบบหน่วย SI

ที่มา  https://sites.google.com/site/rtech51202/hnwy-thi-1

คำนิยามของศัพท์เทคนิคพื้นฐาน

มวล  (Mass) คือ  การวัดปริมาณของสสาร ค่านี้จะเกี่ยวข้องกับความเฉื่อยของวัตถุ และมักจะพิจารณาว่าคงที่

ความยาว  (Length)  คือ  ระยะทางที่เดินทางไปได้ตามเส้นตรงหรือเส้นโค้ง จากจุดเริ่มต้นจนถึงจุดปลาย

เวลา  (TIME)  คือ ช่วงเวลาระหว่างการกระทำหรือการเคลื่อนที่เกิดขึ้น

หมายเหตุ :  มวล , ความยาว และเวลา เป็นปริมาณสเกล่าร์ หน่วยของปริมาณเหล่านี้ เป็น หน่วยพื้นฐานของระบบการวัด หน่วยทางกลศาสตร์อื่น ๆ จะได้รับการพิจารณาหรือคำนวณต่อมา เป็นหน่วยขั้นทุติยภูมิ

แรง   (Force)  คือ การกระทำบนวัตถุใด ๆ ที่ทำให้มันเคลื่อนที่ หรือหยุด หรือเปลี่ยน ความเร็วหรือ ทิศทางในการเคิ่อนที่ของมัน แรงมักจะทำให้เกิดความเร่ง ทิศทางของความเร่ง ที่เกิดจะเป็นทิศเดียวกัน กับทิศทางของแรง และขนาดของความเร่งจะแปรผันตามขนาดของแรง แรงเป็นปริมาณเวกเตอร์

โมเมนต์  (Moment)  คือ การวัดการหมุนที่แรง หรือแรงคู่ควบใด ๆ กระทำ ให้เกิดการหมุนรอบจุด อ้างอิงจุดหนึ่ง ๆ โมเมนต์เป็นปริมาณสเกล่าร์ แต่ปกตอมักจะถือเครื่องหมายเพื่อบ่งบอกว่า หมุนตามเข็มนาฬิกา หรือหมุนทวนเข็มนาฬิกา โปรดจำไว้ว่า แรงเดี่ยว ๆ สามารถก่อให้ เกิดการหมุนตามเข็มนาฬิกา รอบจุดอ้างอิง จุดหนึ่ง และขณะเดียวกันทำให้เกิดการหมุนทวนเข็มนาฬิกา รอบจุดอ้างอิงอีกจุดหนึ่งได้เช่นกัน

แรงคู่ควบ (Couple) คือ คู่ของแรงที่ขนานกัน และมีขนาดเท่ากัน แต่มีทิศทางตรงข้ามกัน มันมีผลเพียงก่อให้เกิดโมเมนต์เท่านั้น และการเคลื่อนที่จากผลของแรงคู่ควบคือการหมุนรอบตัวเอง

ความดัน  ( Pressure)  คือ แรงกระทำภายนอกที่กระทำลงบนพื้นที่หนึ่งหน่วย มันมักจะคำนวณได้ จากการรวมแรงภายนอกทั้งหมด ที่กระทำลงบนวัตถุหรือสิ่งของ แล้วหารด้วยขนาดพื้นที่หน้าตัดทั้งหมดของ วัตถุหรือสิ่งของ เมื่อความดันเกิดจากแรง มันจึงเป็นปริมาณเวกเตอร์ด้วย อย่างไรก็ตาม ถ้าเป็นความดัน ไฮโดลิคจากแรงดันที่กระทำทุกทิศทางทิศทางของความดันไฮโดลิคนี้จะถูกละไว้ในฐานที่เข้าใจ

จุดศูนย์กลางมวล  (Centroid)   คือ จุดศูนย์กลางของแรงโน้มถ่วงของพื้นที่ระนาบ ไม่ได้ขึ้นอยู่กับความหนาของพื้นที่

โมเมนต์ของความเฉื่อย  ( Moment of inertia )  ปริมาณนี้ยากต่อการสร้างภาพให้เข้าใจ มันเกี่ยวข้องกับความสามารถของคานที่มีขนาดพื้นที่หน้าตัดนั้น ในการต้านการดัด สามารถอธิบายได้ดีที่สุดจากสมการทางคณิตศาสตร์ 

ที่มา  https://sites.google.com/site/rtech51202/hnwy-thi-1

กฎของนิวตัน

กฎของนิวตัน กล่าวถึงเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของวัตถุและได้ทดลองยืนยันให้เห็นถึงความเป็นจริงของกฎทั้ง3 ข้อ ดังนี้

ข้อที่ 1      อนุภาคจะหยุดนิ่งหรือเคลื่อนที่ตามแนวเส้นตรงด้วยความเร็วคงที่ ถ้าไม่มีแรงลัพธ์กระทำต่ออนุภาคนั้น

ข้อที่ 2       ความเร่งของอนุภาคจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับแรงลัพธ์ที่กระทำต่อวัตถุนั้นและทิศทาง

ความเร่งจะเหมือนกับทิศทางของแรงลัพธ์ และเราสามารถหาแรงที่มากระทำได้จาก

                             F             =             ma

                โดยที่

                             F             คือ           แรงลัพธ์ที่กระทำต่อวัตถุ

                             m            คือ           มวลของอนุภาค

                             a             คือ           ความเร่งลัพธ์ที่เกิดขึ้นกับอนุภาค

ข้อที่ 3        แรงกิริยาและแรงปฏิกิริยาจะมีขนาดเท่ากัน และมีทิศทางตรงกันข้ามอยู่ในแนวเส้นตรงเดียวกัน

ที่มา  https://sites.google.com/site/rtech51202/hnwy-thi-1