ម៉ូម៉ង់នៃកម្លាំង (កម្លាំងបង្វិលជុំ)

សម្ភារៈ​កម្លាំង​ (កម្លាំង​បង្វិលជុំ)

អាវុធរចនាប័ទ្ម
សូមពិចារណាវត្ថុមួយដែលកំពុងវិល ដូចជាទ្វារជាដើម។ នៅពេលដែលទ្វារត្រូវបានបើក ឬបិទ វានឹងវិល។ ហ៊ីងដែលភ្ជាប់ទ្វារទៅនឹងជញ្ជាំងដើរតួជាអ័ក្សនៃការបង្វិល។
រូបភាពទ្វារដែលមើលពីខាងលើ។ សូមពិចារណាឧទាហរណ៍មួយដែលទ្វារមួយត្រូវបានរុញដោយកម្លាំងពីរ ដែលកម្លាំងទាំងពីរមានទំហំ និងទិសដៅដូចគ្នា។ ទិសដៅនៃកម្លាំងគឺកាត់កែងទៅនឹងទ្វារ។
ដំបូងទ្វារត្រូវបានរុញដោយកម្លាំង F₁ ដែលស្ថិតនៅចម្ងាយ r₁ ពីអ័ក្សរង្វិល។ បន្ទាប់ពីនោះទ្វារត្រូវបានរុញដោយកម្លាំង F₂ ដែលស្ថិតនៅចម្ងាយ r₂ ពីអ័ក្សរង្វិល។ ទោះបីជាទំហំ និងទិសដៅនៃកម្លាំង F1 គឺដូចគ្នានឹង F ក៏ដោយ₂, កម្លាំង F₂ បណ្តាលឱ្យទ្វារបង្វិលលឿនជាងកម្លាំង F₁ម្យ៉ាងទៀត កម្លាំង F₂ បណ្តាលឱ្យមានសំទុះមុំធំជាងកម្លាំង F₁អ្នកអាចបញ្ជាក់រឿងនេះបាន។
ទំហំនៃការបង្កើនល្បឿនមុំរបស់វត្ថុមួយក្នុងពេលបង្វិលមិនត្រឹមតែត្រូវបានជះឥទ្ធិពលដោយកម្លាំងប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែវាក៏ត្រូវបានជះឥទ្ធិពលដោយចម្ងាយរវាងចំណុចសកម្មភាពនៃកម្លាំង និងអ័ក្សរង្វិល (r) ផងដែរ។ ប្រសិនបើទិសដៅនៃកម្លាំងគឺកាត់កែងទៅនឹងផ្ទៃនៃវត្ថុដូចនៅក្នុងឧទាហរណ៍ខាងលើ ដៃនៃកម្លាំង (l) គឺស្មើនឹងចម្ងាយរវាងចំណុចសកម្មភាពនៃកម្លាំង និងអ័ក្សរង្វិល (r)។ ចុះប្រសិនបើទិសដៅនៃកម្លាំងមិនកាត់កែងទៅនឹងផ្ទៃនៃវត្ថុ?
សូមពិនិត្យមើលឧទាហរណ៍ពីរផ្សេងទៀតដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពខាងលើ។ ទោះបីជាទំហំនៃកម្លាំង F2 និង F3 គឺដូចគ្នាក៏ដោយ ទិសដៅនៃកម្លាំងទាំងពីរគឺខុសគ្នា ដូច្នេះដៃនៃកម្លាំង (l) គឺខុសគ្នា។ រូបភាព គទិសដៅនៃខ្សែសកម្មភាពនៃកម្លាំងស្របគ្នានឹងអ័ក្សរង្វិល ដូច្នេះដៃនៃកម្លាំងគឺសូន្យ។ ដៃកម្លាំងត្រូវបានដឹងដោយការគូរបន្ទាត់មួយពីអ័ក្សរង្វិលទៅខ្សែសកម្មភាពនៃកម្លាំង ដែលបន្ទាត់ពីអ័ក្សរង្វិលត្រូវតែកាត់កែង ឬបង្កើតជាមុំ 90°។^o ជាមួយនឹងបន្ទាត់នៃសកម្មភាពរបស់កម្លាំង។
អាម៉ាទី រូបភាពខ ដើម្បីឲ្យអ្នកអាចយល់កាន់តែច្បាស់អំពីការទាញយករូបមន្តដៃកម្លាំងដូចខាងក្រោម។
ព័ត៌មាន៖
l = ដៃនៃកម្លាំង, r = ចម្ងាយនៃចំណុចសកម្មភាពនៃកម្លាំងពីអ័ក្សរង្វិល
សមីការទី 1 ត្រូវបានប្រើដើម្បីគណនាកម្លាំងបង្វិលជុំ។
ប្រសិនបើ F កាត់កែងទៅនឹង r នោះមុំដែលបង្កើតឡើងគឺ 90^o.
លីត្រ = អរ ស៊ីន ៩០^o = (រ)(០)
លីត្រ = រ
ប្រសិនបើ F ស្របគ្នាជាមួយ r នោះមុំដែលបង្កើតឡើងគឺ 0^o.
លីត្រ = អរ ស៊ីន ៩០^o = (រ)(០)
លីត្រ = 0

ម៉ូម៉ង់នៃកម្លាំង ឬ ម៉ូម៉ង់នៃកម្លាំងបង្វិលជុំ
ម៉ូម៉ង់កម្លាំងធំ
តាមគណិតវិទ្យា ទំហំនៃម៉ូម៉ង់កម្លាំង គឺជាលទ្ធផលនៃការគុណទំហំនៃកម្លាំង (F) ដោយដៃនៃកម្លាំង (l)។
សមីការទី 2 ត្រូវបានប្រើដើម្បីគណនាទំហំនៃម៉ូម៉ង់នៃកម្លាំង។
ឯកតាអន្តរជាតិនៃកម្លាំងបង្វិលជុំគឺម៉ែត្រញូតុន ដែលសរសេរជាអក្សរកាត់ថា N.m។ ឯកតាអន្តរជាតិនៃកម្លាំងបង្វិលជុំគឺដូចគ្នានឹងឯកតាការងារ និងថាមពល ប៉ុន្តែកម្លាំងបង្វិលជុំមិនមែនជាថាមពលទេ ដូច្នេះឯកតារបស់វាមិនចាំបាច់ជំនួសដោយឯកតាជូលទេ។ អ្នករូបវិទ្យាច្រើនតែប្រើពាក្យថា កម្លាំងបង្វិលជុំ ខណៈដែលវិស្វករច្រើនតែប្រើពាក្យថា ម៉ូម៉ង់នៃកម្លាំង។

ទិសដៅនៃម៉ូម៉ង់នៃកម្លាំង
ម៉ូម៉ង់នៃកម្លាំងគឺជាបរិមាណវ៉ិចទ័រ ដូច្នេះបន្ថែមពីលើទំហំរបស់វា វាក៏មានទិសដៅផងដែរ។ ទិសដៅនៃម៉ូម៉ង់នៃកម្លាំងត្រូវបានកំណត់យ៉ាងងាយស្រួលដោយប្រើច្បាប់ដៃស្តាំ។ បង្វិលម្រាមដៃទាំងបួននៃដៃស្តាំរបស់អ្នក ដោយរក្សាមេដៃស្តាំរបស់អ្នកឱ្យត្រង់។ ទិសដៅនៃការបង្វិលនៃម្រាមដៃទាំងបួនគឺជាទិសដៅនៃការបង្វិល ខណៈដែលទិសដៅដែលចង្អុលដោយមេដៃគឺជាទិសដៅនៃម៉ូម៉ង់នៃកម្លាំង។
ប្រសិនបើទិសដៅនៃម៉ូម៉ង់កម្លាំងឡើងលើ (តាមបណ្តោយអ័ក្ស y វិជ្ជមាន) ឬទៅខាងស្តាំ (តាមបណ្តោយអ័ក្ស x វិជ្ជមាន) នោះម៉ូម៉ង់កម្លាំង ឬម៉ូម៉ង់បង្វិលគឺវិជ្ជមាន។ ផ្ទុយទៅវិញ ប្រសិនបើទិសដៅនៃម៉ូម៉ង់កម្លាំងចុះក្រោម (តាមបណ្តោយអ័ក្ស y) ឬទៅខាងឆ្វេង (តាមបណ្តោយអ័ក្ស x) នោះម៉ូម៉ង់កម្លាំងគឺអវិជ្ជមាន។
ម្យ៉ាង​ទៀត ប្រសិនបើ​ការ​បង្វិល​របស់​វត្ថុ​គឺ​ស្រប​តាម​ទ្រនិច​នាឡិកា ម៉ូម៉ង់​នៃ​កម្លាំង​គឺ​អវិជ្ជមាន។ ផ្ទុយទៅវិញ ប្រសិនបើ​ការ​បង្វិល​របស់​វត្ថុ​គឺ​ច្រាស​ទ្រនិច​នាឡិកា ម៉ូម៉ង់​នៃ​កម្លាំង​គឺ​វិជ្ជមាន។

ឧទាហរណ៍បញ្ហា

1. កម្លាំងប្រាំធ្វើសកម្មភាពលើការ៉េដែលមានជ្រុង 10 សង់ទីម៉ែត្រ ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពខាងក្រោម។ ម៉ូម៉ង់លទ្ធផលនៃកម្លាំងដែលមានអ័ក្សនៅចំណុចប្រសព្វនៃអង្កត់ទ្រូងនៃការ៉េគឺ…

ការពិភាក្សា

វាត្រូវបានគេស្គាល់ថា៖

ប្រវែងអង្កត់ទ្រូង = 5√2 សង់ទីម៉ែត្រ = (5)(1,4) សង់ទីម៉ែត្រ = 7 សង់ទីម៉ែត្រ = 0,07 ម៉ែត្រ

បើគ្មាន ៣២^o = 0,5√2 = (0,5)(1,4) = 0,7

បានសួរថា៖ កម្លាំងបង្វិលជុំលទ្ធផល

ចម្លើយ៖

កម្លាំងបង្វិលជុំទី 1:

τ₁ = (10 N)(0,07 ម៉ែត្រ)(ស៊ីនុស 45^o) = (10 N)(0,07 ម៉ែត្រ)(0,7) = 0,49 Nm

កម្លាំងបង្វិលជុំ 1 បណ្តាលឱ្យការ៉េបង្វិលច្រាសទ្រនិចនាឡិកា ដូច្នេះតាមទម្លាប់វាត្រូវបានផ្តល់សញ្ញាវិជ្ជមាន។

កម្លាំងបង្វិលជុំទី 2:

τ₂ = (4 N)(0,07 ម៉ែត្រ)(ស៊ីនុស 45^o) = (4 N)(0,07 ម៉ែត្រ)(0,7) = 0,196 Nm

កម្លាំងបង្វិលជុំ 2 បណ្តាលឱ្យការ៉េបង្វិលច្រាសទ្រនិចនាឡិកា ដូច្នេះតាមទម្លាប់វាត្រូវបានផ្តល់សញ្ញាវិជ្ជមាន។

កម្លាំងបង្វិលជុំទី 3:

τ₃ = (10 N)(0,07 ម៉ែត្រ)(ស៊ីនុស 45^o) = (10 N)(0,07 ម៉ែត្រ)(0,7) = 0,49 Nm

កម្លាំងបង្វិលជុំ 3 បណ្តាលឱ្យការ៉េបង្វិលច្រាសទ្រនិចនាឡិកា ដូច្នេះតាមទម្លាប់វាត្រូវបានផ្តល់សញ្ញាវិជ្ជមាន។

កម្លាំងបង្វិលជុំទី 4:

τ₄ = (5√2 N)(0,07 ម៉ែត្រ)(ស៊ីនុស 90^o) = (7 N)(0,07 ម៉ែត្រ)(1) = 0,49 Nm

កម្លាំងបង្វិលជុំ 4 បណ្តាលឱ្យការ៉េបង្វិលច្រាសទ្រនិចនាឡិកា ដូច្នេះតាមទម្លាប់វាត្រូវបានផ្តល់សញ្ញាវិជ្ជមាន។

កម្លាំងបង្វិលជុំទី 5:

τ₅ = (9 N)(0,07 ម៉ែត្រ)(ស៊ីនុស 45^o) = (9 N)(0,07 ម៉ែត្រ)(0,7) = -0,44 Nm

កម្លាំងបង្វិលជុំ 5 បណ្តាលឱ្យការ៉េបង្វិលតាមទ្រនិចនាឡិកា ដូច្នេះតាមទម្លាប់វាត្រូវបានផ្តល់សញ្ញាអវិជ្ជមាន។

កម្លាំងបង្វិលជុំលទ្ធផល៖

τ = 0,49 + 0,196 + 0,49 + 0,49 – 0,44 = 1,47 + 0,196 – 0,44 = 1,666 – 0,44 = 1,226 Nm