สมดุลกลและทฤษฎีของลามี

สมดุลกล (Mechanical Equilibrium)

• วัตถุมีสมดุลเมื่อไม่มีการเคลื่อนที่ รวมถึงไม่มีความเร่ง
• สมดุลต่อการเลื่อนที่: ผลรวมของแรงทั้งหมดเป็นศูนย์ (ΣF = 0)
• สมดุลต่อการหมุน: ผลรวมของโมเมนต์ทั้งหมดเป็นศูนย์ (ΣM = 0)

ทฤษฎีของลามี (Lami's Theorem)

• ใช้สำหรับหาแรงที่กระทำต่อวัตถุที่มีสมดุลโดยมี 3 แรง
• สมการ:
  • F₁/sin α = F₂/sin β = F₃/sin γ

โมเมนต์ (Moment, M)

• วัดผลของแรงที่ทำให้เกิดการหมุนรอบจุดหมุน
• คำนวณจากแรง (F) คูณกับระยะตั้งฉากจากจุดหมุนถึงแนวแรง (l)
  • M = F × l

โมเมนต์ทวน/ตามเข็มนาฬิกา

• โมเมนต์ทวน: หมุนทวนเข็มนาฬิกา ใช้เครื่องหมายบวก (+)
• โมเมนต์ตาม: หมุนตามเข็มนาฬิกา ใช้เครื่องหมายลบ (-)

เทคนิคการเลือกจุดหมุน

• เลือกจุดที่มีแรงหลายแรงผ่านเพื่อให้โมเมนต์ของแรงเหล่านั้นเป็นศูนย์

แรงคู่ควบ (Couple)

• สองแรงที่มีขนาดเท่ากัน ทิศทางตรงข้าม และไม่ขนานกัน
• โมเมนต์ของแรงคู่ควบ: ขนาดแรงหนึ่งคูณระยะห่างระหว่างแนวแรงทั้งสอง (M_c = F × l)

สมดุลเสถียร (Stable Equilibrium)

• วัตถุสามารถกลับคืนสู่สภาพสมดุลเดิมได้เมื่อมีการกระทำแรง
• จุดศูนย์ถ่วง (CG) สูงขึ้นกว่าเดิม

สมดุลไม่เสถียร (Unstable Equilibrium)

• วัตถุไม่สามารถกลับคืนสู่สภาพสมดุลเดิมได้เมื่อมีการกระทำแรง
• จุดศูนย์ถ่วง (CG) ต่ำลงกว่าเดิม

สมดุลสะเทิน (Neutral Equilibrium)

• วัตถุสามารถยังคงสภาพสมดุลเดิมได้แม้มีการกระทำแรง
• จุดศูนย์ถ่วง (CG) อยู่ในระดับเดิม